内容正文:
4.2 生物的进化(第3课时)
生物进化的主要历程
【学习目标】
1、了解动物和植物的进化历程。
2、了解生物进化的历程,概述生物进化的总体趋势是由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
3、通过比较不同年代化石类群的组成和结构,运用分析和归纳的方法推断生物进化的顺序和趋势。
知识讲练
三、生物进化的主要历程
科学家通过对不同地质年代化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较等,推断出生物进化的大致过程。地球上最早出现的生物是原核生物,之后出现真核生物,后来进化出各种动物、植物以及微生物。
1、动物进化历程
无脊椎动物 刺胞动物 扁形动物 线虫动物 软形动物
单细胞动物 棘皮动物 节肢动物 环节动物
脊椎动物 鱼类 两栖类 爬行类 鸟类
哺乳类
2、植物进化历程
原始藻类植物 苔藓植物 蕨类植物 裸子植物 被子植物
3、生物进化历程
地质年代与生物进化表
地质
年代
纪
距今年数
(百万年)
生物进化
植物
动物
太古代
4 000∼2 500
生命起源
元古代
震旦纪
2500∼570
藻类植物出现
海生无脊椎动物出现
藻类植物繁
盛(海生)
三叶虫繁盛
古生代
寒武纪
570∼510
软体动物繁盛
奥陶纪
510∼438
棘皮动物出现
低等鱼类出现
中生代
三叠纪
250∼205
裸子植物繁盛
被子植物出现
爬行类繁盛
侏罗纪
205∼135
鸟类和高等哺乳类出现
白垩纪
135∼65
被子植物繁盛
类人猿出现
新生代
第三纪
65∼1.6
哺乳动物繁盛
第四纪
1.6∼现在
人类繁盛
生物的主要进化历程(构想图)
4、生物进化的总体趋势:由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
实践活动
请根据动物进化的大致历程,将图中的生物类别填写到进化树的相应空缺位置上。
鸟类 爬行类 鱼类 节肢动物 软体动物
棘皮动物 刺胞动物 线虫动物 环节动物 扁形动物
两栖动物 哺乳动物 蕨类植物 苔藓植物 藻类植物 裸子植物 被子植物
被子植物
爬行类
鸟类
哺乳类
原始生命
图4.2-12 生物进化树
裸子动物
两栖动物
鱼类
蕨类
节肢动物
棘皮动物
苔藓
软体动物
线虫动物
环节动物
扁形动物
藻类
刺胞动物
科学阅读
达尔文和他的进化论
达尔文从小就喜欢采集各种生物、矿物,做成标本进行研究。19岁进入剑桥大学后,他依然热衷于自然科学。22 岁那年,达尔文申请成为“贝格尔”号远航考察船的博物学家,随船进行了为期5年的环球科学考察。
达尔文沿途考察地质、植物和动物,采集了大量标本,通过大量观察,发现了许多用“神创论”无法解释的现象。其中对他启发最大的是加拉帕戈斯群岛的各种地雀。位于南美洲附近的加拉帕戈斯群岛,生活着十几种祖先来自南美洲的地雀,由于不同岛屿上的食物不同,这些地雀的喙差别很大,而在辽阔的南美洲大陆上,却看不到这样的地雀。
由南美洲来
的雀类祖先
达尔文回到英国之后,继续观察并收集各种资料,甚至亲自饲养家鸽,观察家鸽在人工饲养和选择条件下的变异与演化情况。经过长期的观察研究,他于1859年出版了《物种起源》,提出了生物进化的自然选择理论。达尔文的进化论犹如一声惊雷,划破“神创论”的乌云,确立了生物学作为自然科学的基础学科之一。
典例分析
例1:如图表示几个植物类群的进化关系,下列叙述不正确的是( )
A.乙的结构比甲复杂 B.戊最有可能是水生植物
C.最先出现的植物类群是甲 D.乙和丙都是由甲进化来的
【答案】B
【分析】
(1)植物的进化历程:原始藻类植物→原始苔藓植物和原始蕨类植物→原始的种子植物(包括原始裸子植物和原始被子植物)。
(2)生物进化的总体趋势是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
(3)图中甲表示藻类植物,乙表示苔藓植物,丙表示蕨类植物,丁表示裸子植物,戊表示被子植物。
【详解】
A.由甲进化为乙,因此甲的结构比乙的简单,A正确。
B.丁原始的裸子植物和戊原始的被子植物是由丙原始的蕨类植物进化来的,结构比丙原始的蕨类植物复杂,丁原始的裸子植物和戊原始的被子植物较高等,多是陆生生物,B错误。
C.最先出现的植物类群是甲原始的藻类植物,多是水生植物,C正确。
D.乙原始的苔藓植物和丙原始的蕨类植物都是由甲原始的藻类植物进化来的,D正确。
故选:B。
例2:“进化树”可以直观地表示生物之间的亲缘关系和进化历程,如图为部分“进化树”示意图,据此可以推测( )
A.a、b一定比c、d高等 B.a和b,a和d的亲缘关系最近
C.在地层中出现最早的生物是c D.abcde五种生物的共同祖先是f
【答案】D
【分析】
生物进化遵循由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生的规律,据此解答。
【详解】
A.如图所示的进化树可知a、b、c、d、e五种生物都是由共同祖先f进化而来,也就意味着a、b、c、d、e都比f更复杂、更高等、陆生的可能更大,但我们却不能确定a、b、c、d、e之间谁高级谁低等,故A错误。
B.如图所示的进化树可以发现较a和b,a和d之间的亲缘关系更远,故B错误。
C.如图所示的进化树可知a、b、c、d、e五种生物都是由共同祖先f进化而来,在地层中出现最早的生物是f,故C错误。
D.如图所示的进化树可知a、b、c、d、e五种生物都是由共同祖先f进化而来,但亲缘关系远近不同,故D正确。
例3:下列关于生物进化证据的叙述不正确的是( )
A.研究郑氏始孔子鸟化石——鸟类可能是由爬行类进化来的
B.比较一些生物的细胞色素c的氨基酸差异数目——判断不同生物之间的亲缘关系
C.爬行类和哺乳类动物化石在较为古老的地层中出现——生物进化由低等到高等
D.比较马、蝙蝠的前肢和鹰的翅的骨骼——它们可能由共同的祖先进化而来
【答案】C
【详解】
A. 郑氏始孔子鸟化石是由古代爬行类进化到鸟类的一个过渡类型,鸟类起源于古代的爬行类,故A不符合题意;
B. 动植物体都有细胞色素c的事实说明动植物具有一定的亲缘关系,亲缘关系越近的生物,细胞色素c的氨基酸差异越小;亲缘关系越远的生物,细胞色素c的氨基酸差异则越大,故B不符合题意;
C. 在研究生物进化的过程中,化石是重要的证据。越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多;越晚的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,因此生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,鱼类的化石在比较古老的地层中出现,而两栖类、爬行类和哺乳类动物的化石则依次在越来越近的地层中出现,故C符合题意;
D. 动物在不同的环境中生活,向着不同的方向进化发展,产生了表面形态上的分歧,具有不同的外形,功能也并不尽同,但却有相同的基本结构——同源器官,内部骨骼都是由肱骨、前臂骨(桡骨、尺骨)、腕骨、掌骨和指骨组成,因此,马的前肢、蝙蝠的前肢、鹰的翅膀以及人上肢的一致性证明这些动物是从共同的祖先进化而来的,故D不符合题意。
故选:C。
例4:如图为脊椎动物进化树,据图填空。
(1)化石是研究生物进化的重要证据,在地层中出现最早的脊椎动物化石是[ ] 化石,能证明E是由古代爬行动物进化而来的是 化石。
(2)E是陆生动物中数量最多、分布最广的脊椎动物,其适应飞行的形态特点是身体呈 ,体表被覆 ,前肢变成 。E具有复杂的迁徙和繁殖行为,从行为的获得途径来看属于 。
(3)最高等的脊椎动物是 ,其生殖特点是 。
(4)脊椎动物进化的总趋势是 。
【答案】(1)A、古代的鱼类;始祖鸟(2)流线型;羽毛;翼;先天性行为(3)哺乳动物; 胎生、哺乳 (4)由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等
【分析】
(1)化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据。化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物的进化历程和进化趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
(2)动物的行为复杂多样 ,按行为的不同表现可分为觅食行为、贮食行为、攻击行为(同类)、防御行为(不同类)、领域行为、繁殖行为、节律行为(洄游行为,迁徙行为)、社会行为、定向行为、通讯行为等。按获得途径可分为先天性行为和学习行为。
【详解】(1)如图可知,脊椎动物的进化趋势是:鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。可见在地层中出现最早的脊椎动物化石是A古代的鱼类。1860年,在德国巴伐利亚省的石灰岩层中,发现了第一个始祖鸟化石。始祖鸟的身体大小如乌鸦,它保留了爬行类的许多特征,例如:嘴里有牙齿,而不是形成现代鸟类那样的角质喙;指端有爪等;但是另一方面,始祖鸟又具有鸟类的一些特征,如已经具有羽毛,在一些骨骼形态上也表现出一些鸟类特征或过渡特征,如它的第三掌骨已经与腕骨愈合,总之,它的身体结构既和爬行动物有相似之处,又和鸟类有相同之处,根据以上特征,科学家认为始祖鸟是由爬行类进化到鸟类的一个过渡类型。
(2)E是鸟类,营飞行生活,其适应飞行的形态特点是:身体呈流线型,体表被覆羽毛,前肢变成翼。复杂的迁徙和繁殖行为,迁徙和繁殖是动物生来就会的,是由遗传物质决定的,属于先天性行为。
(3)哺乳类是最高等的动物,其生殖特点是胎生哺乳,大大提高了后代的成活率。
(4)根据图可推断脊椎动物的进化趋势是:鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类,可见生物进化的趋势是由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生。
故选D。
课后巩固
1、以下四种植物,从生物结构由简单到复杂的角度来看,排列顺序正确的是( )
①葫芦藓 ②黑松
③榕树 ④团藻
A. ①②③④ B. ①④②③ C. ②①③④ D. ④①②③
【答案】D
根据植物的进化历程可知:藻类植物无根、茎、叶的划分,生殖多为低等的孢子生殖,是最低等的植物;被子植物与裸子植物相比出现了花与果实,使其繁殖能力更强、后代的成活率更高,适应能力更强,也就更高级。
④团藻属于藻类植物,其结构简单,无根、茎、叶的分化,是最低等的一个植物类群;
①葫芦藓属于苔藓植物,②黑松属于裸子植物,③榕树属于被子植物。因此按从简单到复杂的顺序排列④团藻→①葫芦藓→②黑松→③榕树。
故选D。
2、不同生物与人的细胞色素c氨基酸组成的差异如图,据图推测合理的是( )
A.黑猩猩没有细胞色素c B.链孢霉与人类没有亲缘关系
C.响尾蛇在地球上出现早于天蚕蛾 D.由卵生到胎生是动物进化的总趋势
【答案】D
【分析】
分析表格信息可知,与人亲缘关系越近的生物,其细胞色素C的氨基酸组成的差异越小,与人亲缘关系越远的生物,其细胞色素C的氨基酸组成的差异越大。生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
【详解】
A.从表中数据可发现生物的细胞色素c的氨基酸组成和生物的亲缘关系是:亲缘关系越近,细胞色素c的氨基酸组成差异越小,人与黑猩猩的亲缘关系最近,细胞色素c的氨基酸组成差异最小,为0,并不是黑猩猩没有细胞色素,故A错误。
B.链孢霉的细胞素c的氨基酸组成和人类的亲缘关系是:亲缘关系越远,细胞色素c的氨基酸组成差异越大,人与链孢霉的亲缘关系最远,细胞色素c的氨基酸组成差异最大,差异达到43%左右,但链孢菌与人类仍有亲缘关系,故B错误。
C.通过表格信息,不能看出响尾蛇在地球上出现早于天蚕蛾,故C错误。
D.生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,分析可知由卵生到胎生是动物进化的总趋势,如哺乳动物是胎生和哺乳,鸟类、爬行动物、两栖类动物等动物的生殖方式是卵生,从图中也可看出卵生生物与人类的细胞色素c差异大于胎生生物与人类的细胞色素c差异,故D正确。
故选D。
3、原始生命出现之后,下列哪项顺序最符合生物进化的实际情况 ( )
A.光合作用→厌氧呼吸→有氧呼吸 B.厌氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C.有氧呼吸→光合作用→厌氧呼吸 D.厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
【答案】 D
【详解】最初地球上无氧,因而原始生命为厌氧呼吸,当这些生物消耗掉大部分有机物后,经突变和自然选择,逐步分化出自养型生物。自养型生物通过光合作用释放氧,逐渐增加了大气中的氧含量,为需氧生物的产生创造了条件。故最符合生物进化的实际情况是厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸。故D正确,ABC错误;
故选:D。
4、.如图演化树显示了目前科学家对小熊猫、大熊猫、熊和浣熊之间亲缘关系的认识,你认为和大熊猫亲缘关系最近的动物是( )
A.小熊猫 B.熊 C.浣熊 D.大熊猫
【答案】B
【分析】本题考查生物进化关系的识图分析,解题关键是根据进化树分析生物之间的亲缘关系。
【详解】分析进化树可知:小熊猫、大熊猫、熊和浣熊有共同的祖先,其祖先朝两个方向进化,一支进化成了浣熊和小熊猫,一支进化成了大熊猫和熊。
由此可知浣熊和小熊猫亲缘关系较近,大熊猫和熊亲缘关系较近。
故选:B.
5、图中的甲、乙、丙、丁四个地层是按照地质年代由古老到晚近的顺序划分的。古生物学家发现:甲地层只有水生生物化石;乙地层的水生生物化石占多数;丙和丁地层的陆生生物化石越来越多。由此可看出,生物在生活环境方向的进化趋势是( )
A.从水生到陆生 B.从简单到复杂 C.从低等到高等 D.从陆生到水生
【答案】A
【分析】化石是由生物体的坚硬部分形成的,如植物茎的化石,动物的牙齿、骨骼、贝壳等的化石,有些化石则是生物体的印痕所形成的,如树叶的印痕化石,因此所有的化石都是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等),由于某种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的。
【详解】图中的甲、乙、丙、丁四个地层是按照地质年代由古老到晚近的顺序划分的,从题干中可以看出,甲→乙→丙→丁陆生生物化石从没有(水生)→较少→越来越多,由此看生物在生活环境方面的进化趋势是从水生到陆生,A正确。
故选 A。
6、下列比较研究中,能直观说明生物由简单到复杂进化趋势的是( )
A.各类脊椎动物心脏结构的比较
B.山旺发现的鸟类化石与其他地区鸟类化石的比较
C.诸城发现的各类恐龙化石的比较
D.人和几种脊椎动物上肢结构的比较
【答案】A
【分析】在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多.越晚近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,因此证明生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生.
【详解】A、各类脊椎动物心脏,由鱼类的一心房一心室,到两栖动物的两心房一心室,到爬行动物的两心房一心室心室内有不安全的隔膜,再到鸟类和哺乳类的两心房两心室.因此由各类脊椎动物心脏结构可知,生物进化的趋势是由简单到复杂,由低等到高等.因此,各类脊椎动物心脏结构的比较能直观说明生物由简单到复杂的进化趋势;
B、山旺发现的鸟类化石与其他地区鸟类化石,都属于鸟类化石,不能直观说明生物由简单到复杂的进化趋势;
C、各类恐龙都属于爬行动物,因此同种动物化石的比较,不能直观说明生物由简单到复杂的进化趋势;
D、人和几种脊椎动物上肢结构的比较,不能直观说明生物由简单到复杂的进化趋势;
故选:A.
7、古生物学家从不同地层中挖掘出的动物化石的种类和数量如下表所示:
(1) 中生代最早形成的地层在 ;
(2) 表中各类生物之间的进化趋势是 ;
(3) 在中生代占据优势的动物是 ;
(4) 始祖鸟可能出现在 纪。
【答案】
(1)三叠纪;(2)硬骨鱼类→爬行类→鸟类和哺乳类;(3)爬行类;(4)侏罗纪。
【详解】
(1)地层判断:三叠纪是中生代最早时期,化石记录显示该地层出现硬骨鱼类。
(2)进化趋势:化石从老到新依次为硬骨鱼类、爬行类,再到白垩纪的鸟类和哺乳类,反映脊椎动物演化顺序。
(3)优势动物:侏罗纪地层爬行类化石数量最多,故中生代是爬行动物时代。
(4)始祖鸟:兼具爬行类和鸟类特征,是过渡类型,生存于侏罗纪晚期。
8、如图是动物进化树的示意图。请根据所学知识填空。
(1) 研究生物进化的过程中,最重要最直接的证据是 。
(2) 由图可以推断,鸟类可能是由古代的 动物进化来的。
(3) 生物进化的总体趋势是生活环境由水生到陆生,结构由简单到复杂,分类地位由 。
【答案】(1)化石(2)爬行(3)低等到高等
【分析】脊椎动物的进化历程:古代鱼类→古代两栖类→古代爬行类→古代鸟类、哺乳类。
【详解】(1)在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越晚近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,因此在研究生物的进化的过程中,化石是最重要最直接的证据。
(2)由图6可以推断,鸟类的身体结构既和爬行动物有相似之处,又和鸟类有相同之处,根据以上特征,科学家认为鸟类可能起源于古代的爬行类。
(3)在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越晚近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,从进化树可以看出生物进化的总体趋势是:生活环境由水生到陆生,结构由简单到复杂,分类地位由低等到高等。
9、 英国有深色和浅色两种桦树尺蛾,它们都栖息于树干上。下表为英国曼彻斯特地区当树林周围变成工厂后,栖息在树干上的桦树尺蛾类型数量调查情况:
项目
工业污染区
非工业区
深色桦树尺蛾
浅色桦树尺蛾
深色桦树尺蛾
浅色桦树尺蛾
释放数目
154
164
472
496
再回收率
58%
25%
6%
42%
(1) 按照达尔文观点,不同体色桦树尺蛾数量变化的根本原因是 。
(2) 桦树尺蛾的变异是 (填“定向的”或“不定向的”),环境和鸟对桦树尺蛾起到了 作用。
(3) 如果工业污染区严格控制排污,工厂烟尘排放大大减少,请你推测这将对桦树尺蛾产生怎样的影响? 。
【答案】(1)自然选择的结果(2) 不定向;定向选择(3)如果工业污染区严格控制排污、烟尘排放大大减少,树干颜色会逐渐变浅恢复原貌,深色桦树尺蛾因体色与环境反差大而容易被天敌发现,数量会逐渐减少;浅色桦树尺蛾因体色与环境更接近、不易被发现,数量会逐渐增多,种群重新向浅色主导的方向演化。
【解析】(1)达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去,反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡,这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存,达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择,因此深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾数量的变化是自然选择的结果;
(2)桦尺蛾的变异是不定向的,环境和鸟对桦尺蛾起到了定向选择作用;
(3)如果工业污染区严格控制排污、烟尘排放大大减少,树干颜色会逐渐变浅恢复原貌,深色桦树尺蛾因体色与环境反差大而容易被天敌发现,数量会逐渐减少;浅色桦树尺蛾因体色与环境更接近、不易被发现,数量会逐渐增多,种群重新向浅色主导的方向演化。
10、进化树又称“系统树”“系谱树”,简明地表示了生物的进化历程和亲缘关系。此树从树根到树梢代表地质时间的延伸,主干代表各级共同祖先,大小分枝代表相互关联的各个生物类群的进化线索。请据下图分析回答:
(1)树根处A代表 ,它生活在 中。
(2)A由于 不同,进化成代表不同生物类群的两大主干。进化树的两大主干代表的分类单位是 。
(3)鸟类和哺乳类都是由共同的原始祖先 进化来的。
(4)C与蕨类植物的区别是 。
(5)从进化树中可以看出,生物进化的总体趋势是 。
【答案】(1)原始生命;原始海洋
(2)动物界 植物界
(3)B 古代爬行类
(4)被子植物 哺乳类
(5)由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生.
【详解】(1)在原始海洋中,经过上万年后这些有机小分子长期累积并相互作用,形成了比较复杂的有机大分子物质,如原始的蛋白质、核酸等.这些物质并逐渐形成了与海水分离的原始界膜,构成了相对独立的体系.一旦这些物质拥有了个体增殖和新陈代谢也就意味产生了生命.所以原始海洋是生命诞生的摇篮.
(2)A由于营养方式(或能否制造有机物)不同,进化成代表不同生物类群的两大主干.一部分进化为不能自养的单细胞动物,另一部分进化为含有叶绿体的藻类植物.在分类上,该进化树的两大主干代表的分类等级是植物界和动物界.
(3)根据脊椎动物的进化历程:古代的鱼类→古代的两栖类→古代的爬行类→古代的鸟类和古代的哺乳类.所以鸟类和哺乳类都是由共同的原始祖先是古代爬行类.
(4)藻类植物、苔藓植物和蕨类植物都不结种子,用孢子繁殖后代,生殖离不开水.裸子植物有种子,适于在干旱的陆地上生活,无花,种子外面无果皮包被着,裸露,不能形成果实.被子植物也叫绿色开花植物,种子外面有果皮包被着,具有根、茎、叶、花、果实和种子六大器官,被子植物在繁殖的过程中能受到更好的保护,适应环境的能力更强,是植物界中最具高等的一个类群.哺乳动物不但处于进化的最高点,而且它的特征,如体表被毛、牙齿分化、体腔内有膈、心脏四腔、体温恒定、胎生哺乳等,使它的结构功能最完善,最适应环境,也说明它是脊椎动物中乃至整个动物界最高等的一个类群.
(5)从图中可以看出生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生.
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4.2 生物的进化(第3课时)
生物进化的主要历程
【学习目标】
1、了解动物和植物的进化历程。
2、了解生物进化的历程,概述生物进化的总体趋势是由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
3、通过比较不同年代化石类群的组成和结构,运用分析和归纳的方法推断生物进化的顺序和趋势。
知识讲练
三、生物进化的主要历程
科学家通过对不同地质年代化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较等,推断出生物进化的大致过程。地球上最早出现的生物是原核生物,之后出现真核生物,后来进化出各种动物、植物以及微生物。
1、动物进化历程
无脊椎动物 刺胞动物 线虫动物 软形动物
单细胞动物 棘皮动物
脊椎动物 鱼类 鸟类
2、植物进化历程
原始藻类植物 蕨类植物 被子植物
3、生物进化历程
地质年代与生物进化表
地质
年代
纪
距今年数
(百万年)
生物进化
植物
动物
太古代
4 000∼2 500
生命起源
元古代
震旦纪
2500∼570
藻类植物出现
海生无脊椎动物出现
藻类植物繁
盛(海生)
三叶虫繁盛
古生代
寒武纪
570∼510
软体动物繁盛
奥陶纪
510∼438
棘皮动物出现
低等鱼类出现
中生代
三叠纪
250∼205
裸子植物繁盛
被子植物出现
爬行类繁盛
侏罗纪
205∼135
鸟类和高等哺乳类出现
白垩纪
135∼65
被子植物繁盛
类人猿出现
新生代
第三纪
65∼1.6
哺乳动物繁盛
第四纪
1.6∼现在
人类繁盛
生物的主要进化历程(构想图)
4、生物进化的总体趋势: 。
实践活动
请根据动物进化的大致历程,将图中的生物类别填写到进化树的相应空缺位置上。
鸟类 爬行类 鱼类 节肢动物 软体动物
棘皮动物 刺胞动物 线虫动物 环节动物 扁形动物
两栖动物 哺乳动物 蕨类植物 苔藓植物 藻类植物 裸子植物 被子植物
鸟类
原始生命
图4.2-12 生物进化树
裸子动物
两栖动物
棘皮动物
苔藓
软体动物
线虫动物
环节动物
刺胞动物
科学阅读
达尔文和他的进化论
达尔文从小就喜欢采集各种生物、矿物,做成标本进行研究。19岁进入剑桥大学后,他依然热衷于自然科学。22 岁那年,达尔文申请成为“贝格尔”号远航考察船的博物学家,随船进行了为期5年的环球科学考察。
达尔文沿途考察地质、植物和动物,采集了大量标本,通过大量观察,发现了许多用“神创论”无法解释的现象。其中对他启发最大的是加拉帕戈斯群岛的各种地雀。位于南美洲附近的加拉帕戈斯群岛,生活着十几种祖先来自南美洲的地雀,由于不同岛屿上的食物不同,这些地雀的喙差别很大,而在辽阔的南美洲大陆上,却看不到这样的地雀。
由南美洲来
的雀类祖先
达尔文回到英国之后,继续观察并收集各种资料,甚至亲自饲养家鸽,观察家鸽在人工饲养和选择条件下的变异与演化情况。经过长期的观察研究,他于1859年出版了《物种起源》,提出了生物进化的自然选择理论。达尔文的进化论犹如一声惊雷,划破“神创论”的乌云,确立了生物学作为自然科学的基础学科之一。
典例分析
例1:如图表示几个植物类群的进化关系,下列叙述不正确的是( )
A.乙的结构比甲复杂 B.戊最有可能是水生植物
C.最先出现的植物类群是甲 D.乙和丙都是由甲进化来的
例2:“进化树”可以直观地表示生物之间的亲缘关系和进化历程,如图为部分“进化树”示意图,据此可以推测( )
A.a、b一定比c、d高等 B.a和b,a和d的亲缘关系最近
C.在地层中出现最早的生物是c D.abcde五种生物的共同祖先是f
例3:下列关于生物进化证据的叙述不正确的是( )
A.研究郑氏始孔子鸟化石——鸟类可能是由爬行类进化来的
B.比较一些生物的细胞色素c的氨基酸差异数目——判断不同生物之间的亲缘关系
C.爬行类和哺乳类动物化石在较为古老的地层中出现——生物进化由低等到高等
D.比较马、蝙蝠的前肢和鹰的翅的骨骼——它们可能由共同的祖先进化而来
例4:如图为脊椎动物进化树,据图填空。
(1)化石是研究生物进化的重要证据,在地层中出现最早的脊椎动物化石是[ ] 化石,能证明E是由古代爬行动物进化而来的是 化石。
(2)E是陆生动物中数量最多、分布最广的脊椎动物,其适应飞行的形态特点是身体呈 ,体表被覆 ,前肢变成 。E具有复杂的迁徙和繁殖行为,从行为的获得途径来看属于 。
(3)最高等的脊椎动物是 ,其生殖特点是 。
(4)脊椎动物进化的总趋势是 。
课后巩固
1、以下四种植物,从生物结构由简单到复杂的角度来看,排列顺序正确的是( )
①葫芦藓 ②黑松
③榕树 ④团藻
A. ①②③④ B. ①④②③ C. ②①③④ D. ④①②③
2、不同生物与人的细胞色素c氨基酸组成的差异如图,据图推测合理的是( )
A.黑猩猩没有细胞色素c B.链孢霉与人类没有亲缘关系
C.响尾蛇在地球上出现早于天蚕蛾 D.由卵生到胎生是动物进化的总趋势
3、原始生命出现之后,下列哪项顺序最符合生物进化的实际情况 ( )
A.光合作用→厌氧呼吸→有氧呼吸 B.厌氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C.有氧呼吸→光合作用→厌氧呼吸 D.厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
4、.如图演化树显示了目前科学家对小熊猫、大熊猫、熊和浣熊之间亲缘关系的认识,你认为和大熊猫亲缘关系最近的动物是( )
A.小熊猫 B.熊 C.浣熊 D.大熊猫
5、图中的甲、乙、丙、丁四个地层是按照地质年代由古老到晚近的顺序划分的。古生物学家发现:甲地层只有水生生物化石;乙地层的水生生物化石占多数;丙和丁地层的陆生生物化石越来越多。由此可看出,生物在生活环境方向的进化趋势是( )
A.从水生到陆生 B.从简单到复杂 C.从低等到高等 D.从陆生到水生
6、下列比较研究中,能直观说明生物由简单到复杂进化趋势的是( )
A.各类脊椎动物心脏结构的比较
B.山旺发现的鸟类化石与其他地区鸟类化石的比较
C.诸城发现的各类恐龙化石的比较
D.人和几种脊椎动物上肢结构的比较
7、古生物学家从不同地层中挖掘出的动物化石的种类和数量如下表所示:
(1) 中生代最早形成的地层在 ;
(2) 表中各类生物之间的进化趋势是 ;
(3) 在中生代占据优势的动物是 ;
(4) 始祖鸟可能出现在 纪。
8、如图是动物进化树的示意图。请根据所学知识填空。
(1) 研究生物进化的过程中,最重要最直接的证据是 。
(2) 由图可以推断,鸟类可能是由古代的 动物进化来的。
(3) 生物进化的总体趋势是生活环境由水生到陆生,结构由简单到复杂,分类地位由 。
9、 英国有深色和浅色两种桦树尺蛾,它们都栖息于树干上。下表为英国曼彻斯特地区当树林周围变成工厂后,栖息在树干上的桦树尺蛾类型数量调查情况:
项目
工业污染区
非工业区
深色桦树尺蛾
浅色桦树尺蛾
深色桦树尺蛾
浅色桦树尺蛾
释放数目
154
164
472
496
再回收率
58%
25%
6%
42%
(1) 按照达尔文观点,不同体色桦树尺蛾数量变化的根本原因是 。
(2) 桦树尺蛾的变异是 (填“定向的”或“不定向的”),环境和鸟对桦树尺蛾起到了 作用。
(3) 如果工业污染区严格控制排污,工厂烟尘排放大大减少,请你推测这将对桦树尺蛾产生怎样的影响? 。
10、进化树又称“系统树”“系谱树”,简明地表示了生物的进化历程和亲缘关系。此树从树根到树梢代表地质时间的延伸,主干代表各级共同祖先,大小分枝代表相互关联的各个生物类群的进化线索。请据下图分析回答:
(1)树根处A代表 ,它生活在 中。
(2)A由于 不同,进化成代表不同生物类群的两大主干。进化树的两大主干代表的分类单位是 。
(3)鸟类和哺乳类都是由共同的原始祖先 进化来的。
(4)C与蕨类植物的区别是 。
(5)从进化树中可以看出,生物进化的总体趋势是 。
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