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新人教（2019）生物必修2同步學案
6.1　生物有共同祖先的證據(jù)
一、地層中陳列的證據(jù)——化石
1．達爾文的生物進化理論
2．化石
(1)概念：化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。
(2)作用：利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結構、行為等特征。因此，化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。
(3)分布：大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。
(4)結論：大量化石證據(jù)，證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的，而且還揭示出生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。
(1)生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石(　　)
(2)通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結構特點，推測其行為特點(　　)
(3)較晚形成的地層中，沒有較簡單、較低等的生物化石(　　)
(4)我國發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×
知識拓展　(1)遺體化石：是指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。
(2)遺跡化石：是指古生物活動或存在過的痕跡化石，其中最主要的是足跡。
(3)遺物化石：是指古代動物的糞便、卵(蛋)以及人類祖先使用的工具等。
根據(jù)教材P101“圖6－2地層中有大量化石的示意圖”及“思考·討論”中的資料，回答下列問題：
(1)化石在地質(zhì)層中的分布有何規(guī)律？支持達爾文的共同由來學說嗎？
提示　在越早形成的地層里，成為化石的生物越簡單，越低等；在越晚形成的地層里，成為化石的生物越復雜，越高等。支持共同由來學說。
(2)科學家推測鳥類起源于恐龍的依據(jù)是什么？
提示　赫氏近鳥龍化石顯示其身體骨架與恐龍非常接近，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，后肢發(fā)達，說明鳥類起源于恐龍。
(3)少女露西的骨骼化石與黑猩猩和人類骨骼結構的比較，支持人猿共祖說嗎？
提示　支持。說明人類起源于古代的猿類，有共同的祖先。
二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)
1．比較解剖學證據(jù)
研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。
2．胚胎學證據(jù)
(1)胚胎學的概念：研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學科。
(2)脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段，這個證據(jù)支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。
3．細胞和分子水平的證據(jù)
(1)當今生物有許多共同的特征，如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質(zhì)基礎和結構基礎等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。
(2)不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當今生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。
(1)通過對比不同物種的基因序列，可推斷不同物種的進化關系(　　)
(2)人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這個證據(jù)支持了達爾文的共同由來學說(　　)
(3)比較解剖學發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進化來的(　　)
(4)不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性，說明生物不是由共同祖先進化來的(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×
根據(jù)教材P102“圖6－3三種脊椎動物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖”及P103“思考·討論”中提供的資料，回答下列問題：
(1)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢骨骼組成及其排列順序都是一致的，但它們的外形及功能差別很大，試解釋其原因。
提示　這些生物具有共同的原始祖先，由于它們生活的環(huán)境不同，為適應不同的生活環(huán)境，這些器官在進化過程中，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。
(2)當今生物的細胞在結構和代謝方面有哪些共同點？這說明了什么？
提示　①無論原核生物還是真核生物，它們的細胞都有相似的基本結構。②細胞進行生命活動所需要的能量幾乎全部來自細胞呼吸；有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段基本相同，都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，都能產(chǎn)生ATP。③原核細胞中的藍細菌和真核細胞中的葉肉細胞都有與光合作用有關的色素和酶等，它們都能進行光合作用，把光能轉化為化學能，將無機物轉化為貯藏能量的有機物。以上說明了生物有共同的原始祖先。
(3)人和類人猿在DNA的堿基序列方面高度接近，不同生物與人的細胞色素c中氨基酸序列的差異大小不一，說明什么問題？
提示　DNA的堿基序列高度接近說明人和類人猿有共同的祖先，并且親緣關系很近。不同生物的細胞色素c中氨基酸序列的差異大小不一表明現(xiàn)存各種生物有著或遠或近的親緣關系，差異大說明親緣關系遠，反之則近。同時也能反映各種生物在進化史上出現(xiàn)的順序。
歸納總結
項目 證據(jù) 結論
比較解剖學證據(jù) 蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢所在部位和結構組成相似 它們的起源相同，都是由共同的原始祖先進化而來的
胚胎學 證據(jù) 人和魚的胚胎在發(fā)育早期出現(xiàn)鰓裂和尾，隨著發(fā)育的進行，人的鰓裂和尾消失了，而成年的魚仍然保留了鰓和尾；脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段 脊椎動物和人都是由共同的祖先進化而來的，它們之間存在著或遠或近的親緣關系；原始祖先生活在水中
細胞水平的證據(jù) 生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質(zhì)基礎和結構基礎 支持生物由共同的祖先進化而來
分子水平的證據(jù) 不同生物的DNA和蛋白質(zhì)既有共同點，又有差異 生物有共同的祖先；差異的大小揭示了生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序
1．達爾文的生物進化論包括共同由來學說和自然選擇學說。
2．化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。
3．化石揭示出生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。
4．從細胞和分子水平看，不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子差異的大小揭示了當今生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。
1．(2020·江蘇啟東中學高一課時練習)屬于生物進化最直接證據(jù)的是(　　)
A．脊椎動物的前肢的比較 B．胚胎發(fā)育的比較
C．化石分析 D．生理生化比較
答案　C
2．現(xiàn)有兩種細胞的特征如表。從表中給出的特征分析，正確的是(　　)
特征 細胞Ⅰ 細胞Ⅱ
細胞壁 有 有
核糖體 有 有
核膜 無 有
光合作用 有 無
細胞呼吸 有 有
A．細胞Ⅰ是原核細胞，可能是大腸桿菌細胞
B．細胞Ⅱ是真核細胞，一定不是植物細胞
C．細胞Ⅱ在化石記錄中出現(xiàn)的時間比細胞Ⅰ要晚
D．兩種細胞的細胞壁具有相同的化學成分
答案　C
解析　由于沒有核膜，可確定細胞Ⅰ是原核細胞，但細胞Ⅰ可進行光合作用，因此不可能是大腸桿菌細胞，A錯誤；細胞Ⅱ有核膜，是真核細胞，雖不能進行光合作用，但可能是植物細胞，如根尖細胞，B錯誤；就目前掌握的證據(jù)來看，最早出現(xiàn)的生物化石是單細胞的原核生物，C正確；原核細胞和真核細胞的細胞壁的組成成分不同，D錯誤。
3．南京古生物所等在甕安生物群動物胚胎化石的細胞中發(fā)現(xiàn)“核狀”結構，下列研究結果中最能支持該生物群是真核生物的證據(jù)是(　　)
A．多數(shù)細胞中只有一個核狀結構
B．未分裂母細胞中有兩個核狀結構
C．核狀結構位于細胞中央
D．核狀結構具有膜
答案　D
解析　真核細胞與原核細胞最主要的區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核，此特點可作為判斷細胞類型的依據(jù)。
4．不能作為“人類與類人猿有較近的共同祖先”證據(jù)的是(　　)
A．外部形態(tài)、內(nèi)部結構和行為的相似
B．胚胎發(fā)育過程的相似
C．大分子物質(zhì)結構上的相似
D．食性的相似
答案　D
5．根據(jù)下表提供的信息推斷：最近的進化關系很可能存在于哪兩個物種之間(　　)
物種 血紅蛋白分子相應部分的氨基酸順序
人類 賴氨酸—谷氨酸—組氨酸—異亮氨酸
蒙古馬 精氨酸—賴氨酸—組氨酸—賴氨酸
大猩猩 賴氨酸—谷氨酸—組氨酸—賴氨酸
平原斑馬 精氨酸—賴氨酸—組氨酸—精氨酸
黑猩猩 賴氨酸—谷氨酸—組氨酸—異亮氨酸
A．人類和黑猩猩 B．人類和大猩猩
C．黑猩猩和大猩猩 D．蒙古馬和平原斑馬
答案　A
解析　蛋白質(zhì)等生物大分子的差異性揭示了當今物種親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序，由題表分析可知，人類和黑猩猩的部分氨基酸組成和排列順序相同，故人類和黑猩猩的進化關系最近，故選A。
6．回答有關生物進化的問題：
鳥類與爬行類具有親緣關系，下圖A、B分別為鳥類和爬行類的早期胚胎。
(1)上圖中兩者的相似之處是都有______________________(填圖中編號與對應的名稱)。
(2)能證明兩者具有親緣關系的最直接的證據(jù)是________。
答案　(1)①鰓裂和②尾　(2)化石

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