第3章生命的起源和生物的进化核心讲（原卷版）

第3章生命的起源和生物的进化——核心讲1.大多数学者认为：原始生命起源于原始的______，原始生命起源于非生命的物质。这一过程是在原始_____上进行的。2.根据米勒以及其他学者的实验结果可以推测，原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的______。原始大气在高温、______以及______等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物。3.研究生物进化最直接的证据是______，最常用的方法是______。4.化石是生物的______、______或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化形成的。5.科学家根据各个地层中的化石，可以推断出某种生物生存的年代，以及当时的自然环境。在越古老的地层里，成为化石的生物越______，越______，______生物的化石也越多；而在越晚近的地层里，成为化石的生物越______，越______，______生物的化石也越多。这种现象说明了生物进化的趋势是______，______，______。另外，科学家还发现，在最古老的地层中是没有生物化石的，这说明______。6.根据动物体内是否存在脊柱这一结构，可以将动物分为______动物和______动物两类。从进化上来看，可以推断，这两种动物中的______动物更高等。7.地球上最早出现的生物是______（选填“原核生物”或“真核生物”）。现在形形色色的植物和动物都是真核生物，虽然他们的形态和结构各异，但他们最基本的结构功能单位都是______（选填“细胞”或“器官”）。8.古生物学家在研究化石时，发现了一些中间过渡类型的动植物化石，为证明生物的进化提供了重要证据。始祖鸟化石既具有鸟类的特点，又具有爬行类的特点，因此，始祖鸟是______动物向______动物进化的过渡类型；还有种子蕨化石具有种子植物的特点，又有蕨类植物的特点，因此种子蕨是______植物向______植物进化的过渡类型。9.植物进化的历程主要是藻类植物→______→______→______。10.一般来说，生物进化的总趋势是：在形态结构上_____；在进化水平上______在生活环境上______。11填空(1)自然选择：自然界中的生物，通过激烈的______，______生存，______被淘汰，这就是自然选择。(2)自然选择学说的四点主要内容不是孤立的，而是______的。(3)______是自然选择的内因，______使生物保持物种的稳定性和连续性，______使物种向前发展进化。(4)______产生的大量个体不仅提供了更多的变异，为自然选择提供了更多的选择材料，而且还加剧了生存斗争。(5)变异一般是不定向的，而自然选择是_____的，决定着生物_____的方向。(6)______是自然选择的过程，是生物进化的动力，而______是自然选择的结果。(7)_____是基础，______是前提，______是手段，适者生存是结果。12.杀虫剂开始使用时对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该类害虫表现出越来越强的抗药性。用达尔文自然选择理论分析：害虫存在各种变异个体，这种变异是______的，杀虫剂的使用对害虫起了选择作用，而这种作用是______。害虫抗药性的增强，是______对害虫代代选择积累形成的。请你用学过的知识，探究一种解决害虫产生抗药性的方法与措施：______。化学起源学说：地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。1.原始大气的特点：原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷等，它与现在大气成分相比主要不含有氧气。2.条件：紫外线、闪电3.化学进化过程的四个阶段的比较进化过程具体内容场所标志第①阶段无机物→有机物小分子阶段原始大气氨基酸、核苷酸等的出现第②阶段有机物小分子→有机大分子阶段原始海洋结晶牛胰岛素、核酸第③阶段有机大分子阶段→独立体系原始海洋原始界膜的出现第④阶段独立体系→原始生命原始海洋原始的新陈代谢和个体增值的实现原始生命起始于原始海洋，而不是海洋。4.证据：（1）米勒实验；（2）我国结晶牛胰岛素和核酸的合成【练经典01】1.科学家推测，生命起源的化学化过程顺序是（）①形成原始生命②形成有机小分子物质③演化为原始单细胞生物④形成有机大分子⑤随着降雨汇聚到原始海洋A.①②③④⑤ B.⑤④③②① C.②⑤④①③ D.②⑤④③①米勒实验：1953年，美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分，将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密封的装置内，通过进行火花放电（模拟闪电），合成了多种氨基酸。①密闭实验装置内循环流动气体模拟是原始地球中的原始大气。②火花放电模拟的是原始地球中的紫外线、闪电、高温等条件。③反应后的气体和水蒸气形成的液体相当于原始海洋。④结论：在原始地球上，无机小分子物质可以形成有机小分子物质。⑤证明了生命起源的第一步。【练经典02】2.如图是美国科学家米勒模拟原始地球条件的实验装置。（1）设置这一实验装置的目的是探究在______条件下能否有机小分子物质。（2）A装置里的气体相当于______，与现在的大气成分相比，其主要区别是不含______。（3）实验后可检测到B装置液体中含有______等有机小分子物质。在原始地球，这些有机小分子物质最终会随着雨水降落，汇聚到______中。研究生物进化的方法：1.化石证据（1）化石的概念：化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若千万年的复杂变化形成的。化石是研究生物进化的重要证据。（2）化石在地层中出现的规律：化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要的方面，不同生物化石的出现和地层的形成，有着平行的关系。越古老的地层里成为化石的生物种类少、越简单、低等、水生生物较多；形成晚的地层中，形成化石的生物种类多、越复杂、高等、陆生生物较多；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、由水生到陆生逐渐进化而来的。另外，科学家还发现在最古老的地层中是没有化石的，说明地球上最初是没有生命的。2.分子生物学证据——比较细胞色素c细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，进化速度比较缓慢。据科学家推算，它的氨基酸顺序每200万年才发生1%的改变，故细胞色素c为研究生物进化提供了重要依据。3.解剖学证据——同源器官：指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官，如人的上肢、狗的前肢、鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍，从外形看很不相同，但是它们的内部构造却基本一样，骨骼的排列方式是相似的，这些器官是同源器官。同源器官的存在，说明具有同源器官的生物，可能是由共同的祖先进化而来的。【练经典03】3.研究生物进化的历程需要有一定的证据支持，下列有关证据及推测合理的是（）A.研究生物进化的唯一证据是化石B.一般来说，亲缘关系越近的生物，共同特征越少C.形成晚的地层中，化石种类少，结构简单D.马的前肢和鹰的翅膀虽有差别，但骨骼排列相似，可能是由共同的祖先进化而来的地球上的生命，从最原始的无细胞结构状态进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到苔藓植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。因此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。【练经典04】4.生物进化树可以直观地表示生物之间的亲缘关系和进化历程，请据图分析回答：（1）图中生物进化遵循从______、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生的发展规律。（2）进化树的左右两大主干代表的分类等级单位是______（3）图中植物类群中最早出现输导组织的是：______，有果实的是______。（4）图中属于真正陆生脊椎动物的有______。生物进化的实例——桦尺蛾成虫体色的变化18世纪的英国曼彻斯特地区，林木葱茏，空气清新，长满地衣的树干上的桦尺蝼浅色个体占多数。后来，工厂林立，烟雾弥漫。工厂排出的煤烟杀死了地衣，结果使树皮裸露并被熏成黑褐色，黑褐色树干上的桦尺蛾中深色个体占多数。把数量相等的浅色和深色桦尺蛾同时放到树千上，一群爱吃桦尺蛾的鸟飞过后，浅色桦尺蛾所剩无几，而大部分深色桦尺蛾却逃过了这场灾难。黑褐色树干上的桦尺蛾深色个体占多数。污染前：污染后：生物进化的实例——对桦尺蛾成虫体色变化的分析：桦尺蛾成虫的体色桦尺蛾成虫的体色有深浅之分并且可以遗传环境变迁变迁前环境良好，浅色桦尺蛾与树干上的地衣颜色相似，形成保护色，不易被敌害发现，浅色数量多，深色数量少变迁后工业污染，树干呈黑褐色，深色的桦尺蛾不易被敌害发现，深色成为保护色，深色桦尺蛾数量多，浅色桦尺蛾数量少结果分析生物变异是不定向的，环境发生变化时，具有不利变异的个体被淘汰，具有有利变异的个体性状不断积累并加强，使生物向着一定方向进化练经典05】5.分布在英国桦尺蛾有黑色和灰色两种体色，灰色占多数。最近几十年，污染较严重，黑色比例逐渐升高。利用自然选择学说对这一现象进行分析，不合理的是（）A.未污染前，灰色是有利变异个体B.污染后，黑色个体更能适应环境C.污染使桦尺蛾发生了更多的黑色变异D.桦尺蛾的黑化现象是自然选择的结果探究：模拟保护色的形成提出问题：动物的保护色是怎么形成的？作出假设：动物的保护色是通过自然选择形成的。制定计划：将彩色布料作为生物的“生活环境”，小纸片是“猎物”，几个同学当“捕食者”。规定时间内，看各种颜色小纸片被“捕食”了多少成败关键：①彩色的布料最好采用单一颜色的布料，以利于结果的分析﹔②彩色小纸片的选择应多样化，其中之一最好与彩色布料的颜色一致或相近；③实验时，不要事先观察小纸片的位置，不要特意寻找某一种颜色的小纸片。得出结论：颜色与“生活环境”相似的“幸存者”数目最多，由此推断出保护色形成是环境对生物进行选择的结果。实验分析：在生物进化的过程中，与环境颜色相差较大的物种很容易被捕食者发现，降低了它繁殖的机会，经过长期的生存斗争，其数量会越来越少，甚至灭绝。相反，与环境颜色相同、相近的物种会获得更多的繁殖机会，最终数量不断增多，形成保护色。【练经典06】6.某生物小组准备了一块面积为的彩色布和一些红、黄、绿、白、蓝小纸片来探究“模拟保护色的形成过程”，得到了下表的数据，请根据此表回答问题：第一代第二代第三代第四代第五代纸片的颜色开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数1772112361751226625绿1741261839130164121300000（1）根据所记录的数据，实验所用的布料颜色可能与_________________色接近。（2）本实验，0.8m×0.8m彩色布模拟的是______，小纸片模拟的是_______。（填选项）A．生活环境B.捕食者C．环境中的花花草草D．“猎物”体色（3）由实验数据可得出，小纸片的颜色与彩色布的色彩对比反差越_________就越容易被发现并选出，反之越容易保留下来。（4）为了使实验结果更准确，应该进行____________实验。（5）由此实验可以得出的结论是：动物的保护色是_________________的结果。在自然界中，生物普遍具有很强的繁殖能力，能够产生大量的后代，而生物赖以生存的食物和空间都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。生物个体都有遗传和变异的特性，只有那些具有有利变异的个体，在生存斗争中才容易生存下来，并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰。自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰，这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择不断进化。（1）过度繁殖（进化的前提）：达尔文发现：地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力。（2）生存斗争（进化的动力）：①原因：生物赖以生存的食物和生存空间有限，任何生物要生存下去，都要为争夺食物和空间而斗争。②形式：同种生物之间的斗争、不同种生物之间的斗争、生物与环境之间的斗争。例如同一片农田的小麦相互争夺阳光、水分等；食性相同的动物会相互争夺食物等等。③结果：生物个体大量死亡，只有少数个体能生存下来。（3）遗传和变异（进化的内因）：生物都有遗传和变异的特性，生物产生的各种变异中，有的能遗传，有的不能遗传，有的对生存有利，有的对生存不利。遗传使生物保持物种的连续性和稳定性，变异使物种向前发展进化。（4）适者生存（进化的结果）：具有有利变异的个体获得了生存机会，并大量繁殖后代，同时将有利变异遗传给下一代；具有不利变异的个体因不适应环境而被淘汰。【练经典07】7.达尔文发现加拉帕戈斯群岛上的地雀的喙在形态和大小上存在差异，并且观察到它们分别取食不同类型的食物（见下表）。请结合所学知识回答问题：喙形态、大小凿状尖而长粗而尖细