生物必修2《遺傳與進化》第1節(jié) 生物有共同祖先的證據(jù)精品學案-學案下載-教習網(wǎng)

[學習目標] 1.理解化石是支持生物進化論的最直接、最重要的證據(jù)。2.理解當今生物體上進化的印跡也是支持生物進化論的證據(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(jié)構(gòu)、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(jié)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。
判斷正誤
(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(jié)構(gòu)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)×
解析 (3)較晚形成的地層中，出現(xiàn)的生物化石較復雜、較高等，但也有較簡單、較低等的生物化石。
(4)恐龍蛋化石是遺物化石。
任務(wù)一：化石證據(jù)對共同由來學說的支持
根據(jù)教材“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)為什么說化石是研究生物進化的最直接證據(jù)？
提示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(jié)構(gòu)、行為等特征，它記錄著地球和生物進化的歷史。
(2)化石在地層中的分布有何規(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。
(3)科學家認為赫氏近鳥龍化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力的證據(jù)，這是為什么？
提示基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍和鳥類的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進化來的。
(4)少女露西的骨骼化石與黑猩猩、人類骨骼結(jié)構(gòu)的比較，支持人猿共祖說嗎？為什么？
提示支持人猿共祖說；因為露西既有現(xiàn)代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。

1．根據(jù)生物進化的順序，推測地球上最先出現(xiàn)的生物化石應(yīng)該是( )
A．單細胞細菌 B．多細胞水螅
C．低等多細胞藻類植物 D．高等多細胞被子植物
答案 A
解析單細胞細菌結(jié)構(gòu)最簡單、最低等，根據(jù)生物進化的順序，由低等到高等、由簡單到復雜可知，A符合題意。
2．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
解析化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)，C符合題意。
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(jié)構(gòu)，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，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(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)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(guān)系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。
判斷正誤
(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(guān)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)×
解析 (3)雖然不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大，但也有相似的結(jié)構(gòu)和功能，說明這些哺乳動物是由共同祖先進化來的。
(4)雖然不同生物之間的DNA序列有一定的差異性，但是不同生物的DNA有共同之處，說明生物是由共同祖先進化來的。
任務(wù)二：生物進化其他方面的證據(jù)
1．分析教材“三種脊椎動物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖”及“思考·討論”，回答下列問題：
(1)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢與人的上肢相比，在結(jié)構(gòu)上有相似之處，而且骨的排列順序也基本一致，這說明了什么？是否支持現(xiàn)有的脊椎動物有共同祖先的觀點？
提示說明它們可能是由共同的祖先進化來的。支持現(xiàn)有的脊椎動物有共同祖先的觀點。
(2)這四種前(上)肢骨骼內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式非常一致，但功能迥異，外形差別也很大，這說明了什么？
提示這四種前(上)肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進化來的。在漫長的進化過程中，為了適應(yīng)不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。
2．分析教材“思考·討論：從細胞和分子水平看當今生物的共同特征”中的資料，回答下列問題：
(1)當今生物的細胞在結(jié)構(gòu)上與古細菌有哪些共同點？這說明了什么？
提示都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體和DNA。地球上現(xiàn)存的古細菌與最古老的古細菌都有相同的細胞結(jié)構(gòu)模式，說明二者有共同祖先。
(2)舉例說出當今生物的細胞在代謝上的共同點。
提示都能進行呼吸作用，代謝中的酶類非常相似；都有相同的能量“貨幣”——ATP，綠色植物能進行光合作用等。
(3)人和類人猿在DNA堿基序列或基因組方面高度接近說明了什么？
提示說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。
(4)關(guān)于人與其他生物的親緣關(guān)系，從細胞色素c的相關(guān)資料可以得出什么結(jié)論？這些數(shù)據(jù)是否支持生物有著共同的起源？
提示人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關(guān)系的遠近，差異越小，表示親緣關(guān)系越近。
1．生物進化其他方面證據(jù)的歸納總結(jié)
2．不同生物在細胞和分子水平上的相同或相似之處的總結(jié)
(1)細胞水平：不同的細胞都有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)。
(2)分子水平
①不同的細胞絕大多數(shù)生命活動所需的能量都是由ATP直接提供的。
②生物的遺傳物質(zhì)都是核酸。
③生物都共用一套遺傳密碼。
④遺傳信息的傳遞都遵循中心法則，傳遞的過程中都遵循堿基互補配對原則。
3．雞在胚胎發(fā)育第4天左右排泄氨(與魚類相似)；第6～8天以排尿素為主(與兩棲類相似)；第10天左右排泄尿酸(與鳥類相似)。這可以作為生物進化的哪一方面的證據(jù)( )
A．分子生物學 B．胚胎學
C．古生物學 D．生理學
答案 B
4．(2023·河北衡水高一月考)下列各項敘述中，不能作為“人類與類人猿有共同祖先”證據(jù)的是( )
A．外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上的相似
D．二者的食性比較相似
答案 D
題組一地層中陳列的證據(jù)——化石
1．某大學的科學家通過對形成于兩億多年前的三疊紀晚期糞便的研究發(fā)現(xiàn)，某地區(qū)曾經(jīng)是一個“大魚吃小魚、小魚吃蝦米”的海洋世界。這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了( )
A．比較解剖學證據(jù) B．胚胎學證據(jù)
C．化石證據(jù) D．生物化學證據(jù)
答案 C
解析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，糞便屬于古代生物的遺物，屬于化石，因此這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了化石證據(jù)，C符合題意。
2．生物化石是證明生物進化的最重要、最直接的證據(jù)，其根本原因是( )
A．化石是保存在地層中的生物遺體、遺物或生活痕跡
B．各類不同生物化石在不同地層出現(xiàn)有一定的順序
C．化石能再現(xiàn)生物的結(jié)構(gòu)和生物環(huán)境
D．化石里的生物是現(xiàn)在生物的原始祖先
答案 B
解析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，可反映當時生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生活，但不能說明化石是證明生物進化的最重要、最直接的證據(jù)的根本原因，A、C不符合題意；各類不同生物化石在不同地層出現(xiàn)有一定的順序，越古老地層中出現(xiàn)的生物化石越低等，是證明生物進化的最重要、最直接的證據(jù)的根本原因，B符合題意；化石里的生物不一定是現(xiàn)在生物的原始祖先，D不符合題意。
3．(2023·寧夏銀川高一期末)通過對化石的研究，可以證明( )
①地球上的各種生物是一次性同時出現(xiàn)的
②地球上的生物之間有一定的親緣關(guān)系
③生物的進化呈現(xiàn)從低等到高等的規(guī)律
④化石不能記錄地球和生物進化的歷史
⑤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(jié)構(gòu)、行為等特征
⑥化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥
C．①②③④ D．③④⑤⑥
答案 B
題組二當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)
4．(2023·江蘇無錫高一統(tǒng)考)蟒蛇沒有四肢但其體內(nèi)留有后肢骨的殘余，說明蟒蛇起源于有四肢的動物。這屬于生物進化的( )
A．胚胎學證據(jù)
B．化石證據(jù)
C．細胞和分子水平的證據(jù)
D．比較解剖學證據(jù)
答案 D
解析由題干信息可知，蟒蛇外形上沒有四肢，但它的體內(nèi)還保留著后肢骨的殘余，這說明蟒蛇是起源于有四肢的動物，更符合比較解剖學的內(nèi)容，D符合題意。
5．陸生脊椎動物起源于水生脊椎動物的胚胎學證據(jù)是( )
A．胚胎發(fā)育都是從一個受精卵開始的
B．胚胎早期出現(xiàn)鰓裂
C．一些陸生脊椎動物又回到水中生活
D．早期形成的地層中存在大量水生脊椎動物的化石
答案 B
6．為了研究流感病毒的進化史，科學家分析了病毒的基因組，比較它們在核苷酸和氨基酸序列水平上的變化，試圖探索病毒的起源和進化機制。這屬于證明生物進化的( )
A．胚胎學證據(jù) B．比較解剖學證據(jù)
C．分子生物學證據(jù) D．化石證據(jù)
答案 C
7．已知細胞色素c由104個氨基酸組成，下表是5種生物的細胞色素c與人的細胞色素c組成的比較。下列相關(guān)說法錯誤的是( )
A.以上數(shù)據(jù)支持生物有著共同的原始祖先
B．親緣關(guān)系越近，細胞色素c的氨基酸組成差異越小
C．以上數(shù)據(jù)揭示了生物在進化史上出現(xiàn)的順序
D．氨基酸的比較屬于分子水平的證據(jù)，是研究生物進化最直接的證據(jù)
答案 D
解析氨基酸的比較屬于分子水平的證據(jù)，但研究生物進化最直接的證據(jù)是化石，D錯誤。
8．(2023·江西九江高一月考)下列有關(guān)生物有共同祖先的證據(jù)的敘述，正確的是( )
A．從胚胎學證據(jù)看，人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期有相似的結(jié)構(gòu)
B．從分子水平證據(jù)看，當今生物的細胞都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
C．從比較解剖學證據(jù)看，對比不同物種的基因序列推斷不同物種的進化關(guān)系
D．從化石證據(jù)看，通過較早形成的化石研究較復雜、較高等的生物
答案 A
解析從胚胎學證據(jù)看，人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都會出現(xiàn)鰓裂和尾，A正確；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)屬于細胞水平，B錯誤；從比較解剖學證據(jù)看，研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以反映出生物有一定的親緣關(guān)系，對比基因序列屬于分子水平的證據(jù)，C錯誤；從化石證據(jù)看，通過較早形成的化石研究較簡單、較低等的生物，D錯誤。
9．一個古生物學家研究巖石層中的化石層，鑒定出一個物種。他認為這個物種在一個較長的歷史年代中沒有發(fā)生什么變化。他做出這個判斷的依據(jù)是( )
A．該物種的化石出現(xiàn)在較古老的巖石層中
B．該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中
C．該物種的化石出現(xiàn)在較古老和較新的巖石層中
D．該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過
答案 C
解析化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)，化石在地層中的出現(xiàn)具有一定的順序，越是古老的地層中發(fā)掘的生物化石結(jié)構(gòu)越簡單，越是晚期的地層中發(fā)掘的生物化石結(jié)構(gòu)越復雜。若該物種的化石出現(xiàn)在較古老和較新的巖石層中，說明該物種經(jīng)歷了較長的年代都沒有發(fā)生什么變化。
10．(2023·江蘇宿遷高一期末)達爾文的生物進化論主要由兩大學說組成：共同由來學說和自然選擇學說。前者指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先進化來的。下列不能作為支持這一論點證據(jù)的是( )
A．所有生物共用一套遺傳密碼
B．細胞內(nèi)都有ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制
C．人與黑猩猩基因組的差異只有3%
D．細胞學說中“細胞分裂產(chǎn)生新細胞”的觀點
答案 C
解析人與黑猩猩基因組的差異只有3%，只能說明人與黑猩猩親緣關(guān)系較近，C符合題意。
11．古孢粉學是孢粉學的一個分支，是研究化石孢子花粉的形態(tài)、分類、組合分布及其進化規(guī)律的科學。孢子花粉質(zhì)量輕且數(shù)量多，散布極遠，各沉積地層中均可保存。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A．最原始的化石包含了生產(chǎn)者、消費者、分解者的化石
B．通過分析不同地層中孢子花粉的組合可以推斷植被的演變規(guī)律
C．相較于其他地層，沉積巖的地層中化石所受破壞較少，保存較為完整
D．孢子和花粉可以保存為化石的原因可能與它們有抗高溫、高壓的外壁有關(guān)
答案 A
解析最原始的化石中不包含消費者的化石，A錯誤；不同地質(zhì)年代的孢子花粉化石沉積在不同地層中，科學家通過研究孢子花粉化石組合特征，就能判斷當時地球生態(tài)環(huán)境，也可以推斷植被的演變規(guī)律，B正確；相較于其他地層，沉積巖中的化石所受破壞較少，也較易完整保存，因此對考古學來說是十分重要的研究目標，C正確；孢子和花粉的外面有一層外壁，外壁中存在一種抗高溫、高壓和耐酸堿腐蝕的化學物質(zhì)，所以孢子和花粉可以長久保存為化石，D正確。
12．(2022·河北石家莊高一期末)科學家比對了人類與黑猩猩、大猩猩、猩猩的相應(yīng)DNA序列，得出如圖所示四種生物之間的進化樹。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A．相應(yīng)DNA序列相似度越高，親緣關(guān)系越近，相應(yīng)DNA序列相似度越低，親緣關(guān)系越遠
B．分析上述生物的相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)也可以判斷它們之間的親緣關(guān)系
C．黑猩猩和人類的親緣關(guān)系，與黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系的遠近不相同
D．化石是研究生物進化最直接的證據(jù)，比通過比較DNA序列更可靠和全面
答案 D
解析 DNA具有特異性，比較DNA序列比化石更可靠，D錯誤。
13．化石為研究生物進化提供了直接的證據(jù)，比較解剖學和胚胎學以及細胞和分子水平的研究，都給生物的進化提供了有力的支持。請分析回答下列問題：
(1)在越古老的地層里，成為化石的生物越簡單、越低等；在越晚期的地層里，成為化石的生物越復雜、越高等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大量化石證據(jù)，證實了生物是由___________________________
逐漸進化而來的，而且還揭示出生物________________________________________________
____________________________________________________________________的進化順序。
(2)魚類終身存在的鰓裂，在陸生脊椎動物胚胎早期也出現(xiàn)過，這屬于________為生物進化提供的證據(jù)；研究比較人的上肢、蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢，發(fā)現(xiàn)它們之間的共同特點，這屬于________________為生物進化提供的證據(jù)。
(3)不同生物與人的細胞色素c氨基酸序列的差異如表所示。
從表中可以看出，菌類、動物、植物和人的細胞內(nèi)均有細胞色素c，這一事實說明_________。通過比較人與不同生物在細胞色素c氨基酸組成上的差異，得出的結(jié)論是________________。這項比較是從______________水平為生物的進化提供了證據(jù)。
答案 (1)原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生
(2)胚胎學比較解剖學 (3)生物之間具有一定的親緣關(guān)系人和黑猩猩親緣關(guān)系最近細胞和分子
14．材料：同源器官是指起源相同，結(jié)構(gòu)和部位相似，而形態(tài)和功能不同的器官。鳥的翼、蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢和人的上肢，從外形和功能來看，這些器官很不相同，但是比較它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，卻基本一致，都是由肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨組成，排列的方式也基本一致，屬于同源器官。
請分析以上材料，回答下列問題：
(1)同源器官的存在證明：凡是具有同源器官的生物，都是由__________________進化而來的。
(2)這些同源器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似，但形態(tài)、功能卻相差甚遠。這是因為在進化過程中________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________逐漸進化來的。
(3)除了化石、比較解剖學、細胞和分子生物學的證據(jù)，你還知道哪些證據(jù)可以證明生物的進化？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)共同的原始祖先 (2)適應(yīng)不同的環(huán)境、行使不同的功能 (3)胚胎學證據(jù)、遺傳學證據(jù)項目
證據(jù)
結(jié)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(jié)構(gòu)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(guān)系；原始祖先生活在水中
細胞水平的證據(jù)
除病毒外，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(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
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(guān)系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序
生物名稱
黑猩猩
獼猴
雞
果蠅
酵母菌
與人的細胞色素c
有差異的氨基酸數(shù)
0
1
13
27
44
生物名稱
黑猩猩
獼猴
馬
雞
金槍魚
小麥
鏈孢霉
酵母菌
氨基酸
差異/個
0
1
10
13
21
35
43
44

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