資源簡介

第6章生物的進化
第1節
生物有共同祖先的證據
【素養目標】
1.嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實，說明當今生物具有共同的祖先。
2.嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識，說明當今生物在新陳代謝、DNA的結構與功能等方面具有許多共同特征。
【必備知識】
1．達爾文的生物進化論主要的兩大學說
(1)共同由來學說：地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。
(2)自然選擇學說：揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。
2．化石定義：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。
3．化石科學價值
(1)利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、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。
(2)化石證實了生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年代逐漸進化而來，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．比較解剖學的證據
研究比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。
2．胚胎學證據
胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發育過程的學科。比較不同動物以及人的胚胎發育過程，也可以看到進化的蛛絲馬跡。
3．細胞和分子水平的證據
當今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。不同生物的DNA和蛋白質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的順序。
4．總結
化石為研究生物進化提供了直接的證據，比較解剖學和胚胎學以及細胞和分子水平的研究，都給生物進化論提供了有力的支持。這些證據互為補充、相互印證，有力地支持了達爾文的共同由來學說，進而為解釋適應和物種的形成提供了堅實的基礎。
【本節重點】
化石為生物來自共同的祖先提供了直接證據，如始祖鳥化石。始祖鳥的大小及形狀與喜鵲相似，它有著闊和圓的翅膀及長的尾巴，它的羽毛與現代鳥類相似。但是始祖鳥還有一些特征不像現代鳥類，例如，它有細小的牙齒，可以用來捕獵昆蟲及其他細小的無脊椎動物。它有骨質的尾巴，它的腳有三趾長爪，而這些特征與恐龍極為相似。所以，始祖鳥將鳥類和爬行類，特別是和恐龍聯系起來，證明鳥類是由恐龍的一支進化而來的。
【例題解析】
例1.下列有關DNA及基因的敘述，錯誤的是（??
）
A.?DNA分子中G—C堿基對所占比例越高，其結構越穩定
B.?生物體的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中
C.?某個基因片段中含有30個堿基對則其堿基對排列順序有430種
D.?親緣關系越近的生物，其DNA分子中堿基序列的相似性可能越高
例2.下列關于生物進化證據和結論的說法，錯誤的是（??
）
A.?幾乎所有生物共用一套遺傳密碼能為生物有共同祖先這一論點提供支持
B.?所有生物都有細胞結構及共同的物質基礎和結構基礎
C.?不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的差異可揭示物種親緣關系的遠近
D.?脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段，說明人與其他脊椎動物有共同的祖先
答案：例1.C
【解析】A、雙鏈DNA分子中，C-G之間有3個氫鍵，而A-T之間只有2個氫鍵，因此C-G的含量越高，DNA分子越穩定，A正確；
B、生物的遺傳物質是DNA或RNA，即遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中，B正確；
C、就某個特定的基因而言，其堿基對的排列順序是確定的，C錯誤；
D、親緣關系越近的生物，其DNA分子中堿基序列的相似性可能越高，D正確。
故答案為：C。
例2.
B
【解析】A、幾乎所有生物共用一套遺傳密碼，說明生物界在分子水平上存在統一性，可以為生物有共同祖先這一論點提供支持，A正確；
B、病毒無細胞結構，B錯誤；
C、物種親緣關系越近，DNA和蛋白質等生物大分子的差異越小，C正確；
D、脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段，說明人與其他脊椎動物是由共同的祖先進化而來的，D正確。
故答案為：B。
【素養作業】
1.以下為生物的進化提供最直接證據的是（??
）
A.?化石記錄???????????????????????????B.?同源器官??????????????????????????
?C.?胚胎發育???????????????????????????D.?分子相似
2.我國生物學家在古脊椎動物的研究中發現，鳥類在進化過程中腕掌骨不斷愈合（如下圖），這是飛行結構優化的體現。該研究結果屬于（??
）
?胚胎學證據???????????
?B.?比較解剖學證據????????????
C.?古生物化石證據?????????
??D.?細胞和分子水平的證據
3.下列不能體現生物進化中細胞和分子水平的證據的是（??
）
A.?古細菌中都含有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA
B.?細胞都有共同的物質基礎和結構基礎
C.?人與黑猩猩的基因組差異僅為3%
D.?細胞和分子水平的研究生物進化提供了直接的證據
4.揭示和證明生物進化最可靠、最直接的證據是（??
）
A.?胚胎的形成和發育
B.?化石在地層中以一定的順序出現
C.?生物的分類
D.?現有生物的細胞色素c
5.下列有關生物進化的說法，正確的是（??
）
A.?研究生物進化歷程的主要依據是化石，消費者的出現明顯加快了生物進化的速度
B.?現代生物進化理論認為生物個體是生物進化的基本單位，自然選擇決定生物進化的方向
C.?狼和兔奔跑力的提高是二者共同進化的結果，漫長的共同進化逐漸形成生物多樣性
D.?種群基因頻率的變化一定會導致生物的進化，地理隔離的形成標志著新物種的產生
6.據媒體報道，考古學家在遼寧省發現一對古生物化石，經過研究發現它們竟然是一對雌雄孔子鳥化石，兩只鳥深情對望，姿態優美動人，堪稱一億多年前的“愛情鳥”。關于孔子鳥化石的分析不正確的是（??
）
A.?孔子鳥化石等過渡類型的化石，揭示了不同生物之間的進化關系
B.?化石是研究生物進化最直接、最重要的證據
C.?在地質年代較近的地層中沒有低等生物的化石
D.?生物越高等，出現的地層地質年代越晚近
7.英國科學家根據兩塊頭骨化石碎片鑒別了一個新的小型鱷魚物種，它與恐龍一并生活在1.26
億年前，其體長僅
61
厘米，卻長著鋒利的牙齒。下列有關敘述不符合現代生物進化理論的是（??
）
A.?恐龍與小型鱷魚沒有親緣關系，小型鱷魚的進化與恐龍沒有關聯
B.?突變為小型鱷魚的進化提供了原材料
C.?小型鱷魚進化的基本單位是生活在一定區域的同種鱷魚群體
D.?自然選擇決定了小型鱷魚的進化方向
8.綠頭鴨和琵嘴鴨、綠翅鴨、斑嘴鴨都是野生鴨類，它們常常在同一棲息地生活。綠頭鴨的ND2基因長度為1041bp，另外幾種鴨與綠頭鴨ND2基因長度及核苷酸序列相似度的比較如下表。下列敘述不正確的是（??
）
物種
ND2基因長度（bp）
核苷酸序列相似度（%）
琵嘴鴨
1041
90.97
綠翅鴨
1041
94.62
斑嘴鴨
1041
100
?琵嘴鴨、綠翅鴨、斑嘴鴨是由綠頭鴨進化而來
B.?可通過DNA分子測序技術檢測基因的相似度
C.?進化過程中ND2基因中發生了堿基序列的改變
D.?根據檢測結果不能判斷四種鴨是否有生殖隔離
參考答案
1.【答案】
A
【解析】為生物的進化提供最直接證據的是化石記錄，化石是生物進化最直接，最有力的證據。
故答案為：A。
2.【答案】
C
【解析】在古脊椎動物的研究中發現，鳥類在進化過程中腕掌骨不斷愈合（如圖），這是飛行結構優化的體現，該研究結果屬于古生物化石證據，故答案為：C。
3.【答案】
D
【解析】A、古細菌中都含有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA，這是細胞水平的證據，A正確；
B、細胞都有共同的物質基礎和結構基礎這揭示了細胞生物都有共同的起源，屬于細胞學證據，B正確；
C、人與黑猩猩的基因組差異僅為3%，這是分子生物學在進化方面的證據，C正確；
D、化石的研究為生物進化提供了直接的證據，D錯誤。
故答案為：D。
4.【答案】
B
【解析】由分析可知：A、胚胎的形成和發育只是研究個體發育，不能作為研究生物進化的直接證據，A錯誤；
B、由于化石在地層中以一定的順序出現，故揭示和證明生物進化最可靠、最直接的證據，B正確；
C、生物的分類不能為研究生物界進化提供直接證據，C錯誤；
D、通過比較現有生物的細胞色素c的差異可以分析不同生物之間的親緣關系，不作為直接證據，D錯誤。
故答案為：B。
5.【答案】
C
【解析】A、研究生物進化歷程的主要依據是化石，有性生殖的出現，實現了基因重組，增加了生物變異的多樣性，明顯加快了生物進化的速度，A錯誤；
B、現代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位，自然選擇決定生物進化方向，B錯誤；
C、不同物種之間在相互影響中不斷進化和發展，屬于共同進化，通過漫長的共同進化逐漸形成了生物多樣性，C正確；
D、生物進化的實質是種群基因頻率的改變，新物種產生的標志是生殖隔離的形成，D錯誤。
故答案為：C。
6.【答案】
C
【解析】A、孔子鳥化石等過渡類型的化石，揭示了不同生物之間的進化關系，A正確；
B、化石是研究生物進化最直接、最重要的證據，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，B正確；
CD、化石在地層中出現的順序是人們研究生物進化的一個重要方面，不同生物化石的出現和地層的形成有著平行的關系，也就是說，在越古老的地層中，挖
掘出的化石所代表的生物，結構越簡單、分類地位越低等，水生生物的種類也越多；在越晚近的地層中，挖掘出的化石所代表的生物.結構越復雜、分類地位越高等，陸生生物的種類也越多。低等生物至今依然存在，因此在地質年代較晚近的地層中也可能找到低等生物的化石，C錯誤，D正確。
故答案為：C。
7.【答案】
A
【解析】A、恐龍與小型鱷魚沒有直接的親緣關系，恐龍與小型鱷魚具有共同的祖先，故小型鱷魚的進化與恐龍有關聯，A錯誤；
B、突變和基因重組為生物的進化提供了原材料，B正確；
C、生活在一定區域的同種鱷魚的群體為種群，種群是生物進化的基本單位，C正確；
D、自然選擇決定了生物進化的方向，D正確。
故答案為：A。
8.【答案】
A
【解析】A、由表格信息可知，斑嘴鴨與綠頭鴨親緣關系最近，說明斑嘴鴨是由綠頭鴨進化而來，A錯誤；
B、可通過DNA分子測序技術檢測基因的相似度從而確定物種之間的親緣關系，B正確；
C、由表格中ND2基因之間堿基序列的差異可推測，進化過程中ND2基因中發生了堿基序列的改變，C正確；
D、生殖隔離是新物種形成的標志，故根據檢測結果不能判斷四種鴨是否有生殖隔離，D正確。
故答案為：A。

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