1、第6章生物的进化第1节生物有共同祖先的证据 第2节自然选择与适应的形成课程要求核心素养知识导图尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先；尝试通过细胞生物学和分子生物学知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征；举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势；说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。1认同化石是生物进化的最可靠证据之一，根据化石在地壳中的分布规律，揭示生物进化由低等到高等、由低级到高级的顺序。(生命观念)2根据解剖学和胚胎学的相关证据，论证生物具有共同的祖先。(科学思维)3根据细胞和分子水平的相
2、关证据，推测出相关生物进化上亲缘关系的远近。(生命观念)4理解自然选择学说的要点，并能利用自然选择学说解释简单的进化现象。(生命观念)5理解适应性的形成是自然选择的结果，并能阐明自然选择形成了生物的多样性与统一性。(科学思维)基础知识双基夯实 一、生物有共同祖先的证据1达尔文的生物进化论2地层中陈列的证据化石(1)概念：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的_遗体、遗物_或_生活痕迹_等，_化石_是研究生物进化的最直接、最重要证据。(2)生物化石在地层中的分布规律：生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越_简单_、越_低等_，在越晚形成的地层中出现的生物
3、结构越_复杂_、越_高等_。(3)事实证据赫氏近鸟龙化石鸟类起源于恐龙。古人类化石人猿共祖说。(4)得出结论：证实了生物是由_原始的共同祖先_经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。揭示出生物由简单到复杂，由低等到高等，_由水生到陆生_的进化顺序。3比较解剖学证据(1)概念：比较脊椎动物的器官、系统的_形态和结构_，并与生物进化相联系的科学。比较解剖学为生物进化理论提供了丰富的证据。(2)事实证据：蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是_同源器官_。马铃薯的块茎、葡萄的卷须都属于_变态茎_。(3)得出结论具有同源器官的生物是由_共同祖先_演化而来的。这些具有共同祖先的生物生活在_不同环境_中，向着
4、不同的方向进化发展，其结构适应于不同的_功能_，因而产生形态上的差异。4胚胎学证据(1)胚胎学：是指研究动植物胚胎的_形成和发育_过程的学科。(2)事实证据：人和其他脊椎动物在胚胎发育过程中会出现_鳃裂_。在胚胎发育过程中会出现明显的_尾_。(3)得出结论：人和其他脊椎动物有_共同的祖先_。5细胞和分子水平的证据(1)事实证据无论古细菌生物还是现代生物，它们的细胞都有相似的_基本结构_。人和类人猿在DNA的_碱基序列_或基因组方面高度接近。不同生物与人的细胞色素氨基酸序列的差异。(2)基本结论生物有着共同的_原始祖先_。揭示当今生物种类亲缘关系的_远近_以及它们在进化史上出现的_顺序_。二、自
5、然选择与适应的形成1适应的普遍性和相对性(1)适应的含义生物的形态、结构适合于完成一定的_功能_。生物的形态、结构及其功能适合于该生物在一定的环境中_生存和繁殖_。(2)适应具普遍性和_相对性_。2适应是自然选择的结果(1)拉马克的进化学说内容否定了_物种不变论_，提出当今所有的生物都是由更古老的生物_进化_来的。适应的形成都是由于_用进废退_和_获得性遗传_。(2)达尔文的自然选择学说活学巧练判断下列叙述的正误(1)人类与其他生物有共同的祖先，各类生物之间存在或远或近的亲缘关系。()(2)生物化石在地层里的出现是有一定顺序的，这能够说明生物是进化的。()(3)不同的生物含有的蛋白质都是不同的
6、。()(4)通过比较不同生物特定的DNA、蛋白质等物质的相似程度，可确定它们的亲缘关系远近。()(5)由于缺少草而吃树叶的长颈鹿脖子越来越长，符合拉马克的观点。()(6)达尔文认识到遗传和变异的本质并做出了科学的解释。()(7)达尔文认为自然选择作用于种群，使种群发生进化。()(8)自然选择决定了变异和进化的方向。()思考1蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其排列顺序一致吗？提示：都有。这些骨的排列顺序相同。2这四种前(上)肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构模式为什么如此一致？提示：可能因为它们有共同的原始祖先。3相比拉马克，达尔文认
7、为生物进化的关键是什么？提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。4雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，试讨论并解释现在雄鹿鹿角发达的原因。提示：达尔文认为，雄鹿的鹿角存在着发达和不发达的变异，雄鹿之间为争夺配偶要进行生存斗争，生存斗争过程中，有发达鹿角的个体能够得到配偶并把这种变异遗传下去，没有发达鹿角的个体因争夺不到配偶，其变异就不会遗传下去。经过一代代的进化，形成了具有发达鹿角的雄鹿。学霸记忆1生物有共同祖先的证据有化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据等。2拉马克进化学说的主要内容是：用进废退和
8、获得性遗传。3达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和自然选择。4达尔文自然选择学说揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。课内探究名师点睛 知识点生物有共同祖先的证据要点归纳 1理解“化石是研究生物进化的直接证据”通过研究化石及其在地层中出现的先后顺序，人们能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律，因此化石是研究生物进化的直接证据。2对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析(1)人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，从外形来看，这些器官很不相同，但是比较它们的内部结构，却基本上一致，它们都是由肱骨、桡骨、
9、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成。排列的方式也基本一致。这些器官只是在进化过程中，由于它们生活环境的不同，为适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。(2)从这些器官结构上的相似性可以说明，这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。3比较人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相似性人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相同或相似性说明，高等脊椎动物是从古代的某些低等脊椎动物进化而来的。也就是说，人和其他脊椎动物都是由共同的古代原始祖先进化而来的，所以它们的胚胎在发育初期十分相似。古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中，所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂。人是从有尾的动物进化而来的，所以在胚胎发育的过程中会出现很
10、明显的尾。典例剖析 典例1(2020滨州期末)下列关于证明生物进化证据的论述，正确的是(D)A化石是保存在地层中的古地质年代的动植物的遗体，是研究生物进化的直接证据B蝙蝠的翼和人的手的结构的相似性可以说明两种生物是由共同祖先演化而来的C比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在血缘关系D现存的不同生物之间亲缘关系越近，其DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高解析化石是指保存于地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹；蝙蝠的翼和人的上肢是同源器官；比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在亲缘关系；现存的不同生物之间亲缘关系越近，其DNA序列和蛋白质中氨基
11、酸序列相似度越高。变式训练1_下列关于生物化石的叙述，不正确的是(B)A越古老的地层中，形成化石的生物越简单、越低等B生物化石都是由生物体的坚硬部分形成的C生物化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据D赫氏近鸟龙化石的发现，为鸟类起源于爬行类提供了证据解析研究发现，越是古老的地层中，发掘的生物化石越简单、越低等，A正确；化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，不仅仅是生物体的坚硬部分形成的，B错误；生物化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据，C正确；赫氏近鸟龙化石的发现，为鸟类起源于爬行类提供了证据，D正确。知识点自然选择与适应的形成要点归纳 1对拉马克进
12、化学说的理解(1)用进废退：凡是没有达到其发展限度的每一种动物，它的任何器官，如果持续地使用，会逐渐增强，并且发达起来。相反，任何器官如不经常使用，则会逐渐衰弱，其功能减退，最后导致器官的退化或消失。(2)获得性遗传：在环境条件的影响下，一个动物经常使用某种器官或经常不使用某种器官的结果是发展某器官或丧失某器官，这种变异可以通过生殖遗传给后代。(3)拉马克进化学说的用进废退和获得性遗传的观点具有局限性。他过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上，如果环境的变化未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。2对达尔文的自然选择学说的理解(1)内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存
13、。(2)关系图解：过度繁殖为自然选择提供了更多的原材料，加剧了生存斗争。生物进化是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。生物的变异是不定向的，具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存，有利变异通过遗传得以累积和加强，产生适应环境的新类型。适者生存是自然选择的结果。归纳总结1自然选择(定向选择)的对象(1)直接对象是生物的性状。(2)间接对象是相关的基因型。(3)根本对象是与性状相对应的基因。2自然选择的因素：外界环境(环境不是诱变因素而是选择因素)，包括无机环境和生物环境。3自然选择的手段：生存斗争(包括生物与环境、生物与生物之间的斗争)。4进化的内因：遗传和变异。(1)生
14、物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。(2)遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。5选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。典例剖析 典例2关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别，下列说法正确的是(D)A达尔文自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异B拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的C达尔文自然选择学说认为生物变异后就能适应环境D拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境解析达尔文自然选择学说认为变异是不定向的，环境起选择作用，只有具有有利变异的个体才能适
15、应环境，并得以保留。拉马克进化学说认为变异是定向的，生物为了适应环境而产生相应的变异。变式训练2_下列对达尔文的自然选择学说的评价，正确的是(C)A它不能正确解释生物的多样性和适应性B它能正确解释遗传和变异的本质C它能正确解释生物的多样性和适应性，但没有阐明遗传和变异的本质D它能解释自然选择如何对可遗传的变异起作用，不能阐明生物的多样性解析达尔文的自然选择学说能合理地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性等，这些对于人们正确地认识生物进化具有重要意义。但对遗传和变异的本质未能作出科学的解释。指点迷津拨云见日 一、生物进化其他方面的证据和意义证据意义胚胎学证据人和其他脊椎动物在胚胎发育初期
16、，不仅外形像鱼，在结构上都有鳃裂和尾。这些生物都起源于共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先生活在水中比较解剖学证据人的上肢和其他动物的前肢，在结构组成方面相同。这些生物是由共同的原始祖先演化而来的细胞学证据无论原核生物还是真核生物，它们的细胞都有相似的基本结构，说明现存生物都是由共同的祖先进化来的分子生物学证据不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先典例3将各种生物的遗传密码进行比较分析，发现它们的遗传密码是相同的，这是进化学说在哪方面的证据(C)A比较解剖学B胚胎学C分子生物学D不是进化上的证据解析比较解剖学强调比较不同生物的器官、系统的形态结构特点
17、，胚胎学强调比较不同动物以及人的胚胎发育过程，分子生物学强调分子水平上的研究。遗传密码存在于mRNA上，研究的是分子水平，所以属于分子生物学证据。二、自然选择学说与拉马克进化学说的比较比较项目达尔文学说拉马克进化学说区别变异变异是不定向的，本来就有，环境和生物都不能决定生物变异的方向变异是定向的，环境和动物的意愿可决定变异的方向适应环境有利变异适者生存不利变异不适者被淘汰环境和动物的意愿决定的变异都适应环境进化方向自然选择决定生物自身决定联系达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，但他承认变异有的可以遗传，有的不能遗传。他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”
18、的观点，在解释适应性的形成时强调自然选择的作用典例4用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述，正确的是(D)A在长期有毒农药的诱导下，农田害虫产生了抗药性B长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长C北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们定向产生了适应白色环境的变异D野兔保护性的体色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果解析农田害虫本身存在着或强或弱抗药性的变异，在有毒农药长期的自然选择作用下，农田害虫抗药性得到积累加强；拉马克认为变异是按需要向一定的方向发生的。长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长正是拉马克用进废退、获得性遗传的观点的体现；变异是不
19、定向的，环境在变异中起选择作用，北极熊的体色是与环境一致的白色，是长期自然选择的结果；野兔的保护色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果。教材问题解疑答惑 问题探讨P1001提示：不能。反对共同由来学说的证据主要有神创论，也叫特创论。神创论认为生物界的所有物种(包括人类)，以及天体和大地，都是由上帝创造出来的。神创论虽然反对共同由来学说，但却拿不出更具有说服力的证据。2提示：化石、比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的证据。思考讨论P1011提示：支持。由不同地层中的生物化石种类可知，在古老的地层中只有单细胞生物，在较新的地层中有多种多细胞生物，这说明了多细胞生物是由单细胞生物进化而来的，支
20、持了达尔文的共同由来学说。2提示：因为赫氏近鸟龙化石的身体骨架与恐龙非常接近，但其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。说明鸟类起源于恐龙。3提示：支持。少女露西的上肢骨结构与黑猩猩的相似，适于攀缘，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走，支持了人猿共祖说。思考讨论P1021提示：蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。2提示：骨的排列顺序一致。它们的排列顺序由上到下都是肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。3提示：说明来源于共同的祖先。4提示：均是五指型附肢，尺骨、桡骨、肱骨均一块，并且排列方式也基本一致。哺乳动物与鱼在骨骼结构上的共同
21、点：由中轴骨和附肢骨构成，中轴骨均包含头骨和脊柱。支持生物有共同的原始祖先。思考讨论P1031提示：共同点：都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明了当今生物的细胞与古细菌具有统一性，当今生物可能起源于古细菌。2提示：均能进行呼吸作用；都需要ATP提供能量；都能合成自身需要的物质；都能分解有机物提供生命活动所需要的能量；代谢过程都需要酶的催化。3提示：说明人与类人猿的亲缘关系比较近。4提示：从细胞色素c的相关资料可以得出：亲缘关系越近，氨基酸差异越小，反之，差异越大。这些数据支持生物有着共同的起源。练习与应用P104一、概念检测1(1)(2)(3)2A3D所有生物共用一套遗传密码，支持生物有共
22、同的祖先，A项正确；ATP是所有生物的直接能源物质，B项正确；各种生物的细胞具有基本相同的结构，如都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质等，C项正确；自由扩散不需要能量，D项错误。二、拓展应用1提示：化石。因为利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物种类及其形态、结构、行为等特征。辩解：化石的年代不易确定。反驳：可以通过测定放射性同位素的半衰期来确定化石的年龄，推出化石生物生存的年代。2化石群是指保存为化石的部分埋藏群。埋藏群并非全部都能转变为化石，其中没有硬体或硬体不坚固的生物及幼虫等常被破坏而不形成化石，仅有部分埋藏群经石化作用而形成化石群。山旺生物化石群是产于山东省临朐县东部解家河盆地的中新
23、世早期的山旺组硅藻土层中的生物群化石。地层内保存了各种精美的动植物化石，素有“古代化石博物馆”之称。主要化石门类包括硅藻、孢粉、植物化石、介形虫、昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等，代表化石有玄武蛙、临朐蟾蜍、中新原螈、中新蛇、鲁钝吻鳄、山旺鸟、山旺蝙蝠、硅藻鼠、孔氏半熊、三角原占鹿、柄杯鹿、犀类等。山旺生物化石群是研究中国东部自新生代以来生物群演化和环境变迁的重要佐证。问题探讨P1061提示：枯叶蝶的翅很像枯叶，这样可以隐蔽，躲避天敌。2提示：枯叶蝶的形成是自然选择的结果。3提示：同一环境中有颜色鲜艳的蝴蝶，这与自然选择不矛盾，因为这是另外的一种适应，即警戒色。警戒色是指某些有恶臭和
24、毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。这些鲜艳的体色能对敌人起到一种威慑和警告的作用。这也是自然选择的结果。思考讨论P1061提示：枯叶蝶的天敌有燕、雀、蜘蛛、螳螂、蛙、蜻蜓。枯叶蝶也不能完全避免被捕食。2提示：雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色是为了保护自己，是对冬天的一种适应。但这种适应也有局限性，比如虽然已经换毛，但是冬季的大雪还没有降临，那么白色的羽毛反而更加明显。3生物适应的产生是长期进化的结果，可能还有不完善的地方。环境是多变的，适应不能随时改变。思考讨论P1081提示：长颈鹿祖先中的长颈个体在食物缺乏的季节可以吃到树上的叶子，避免挨饿，可以在食物缺乏的季节存活下去。2提示：经过若干
25、代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体占的比例将会增加。3提示：枯叶蝶的形成也是自然选择的结果。4提示：长颈鹿有大量繁殖的倾向，但是食物等资源总是有限的，它们之间会为了生存而发生生存斗争，导致高的长颈鹿能吃到食物而生存下来，较矮的长颈鹿就被淘汰，经过多代的积累，最终形成了现在的长颈鹿。思考讨论P1091提示：达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是：神创论认为生物是神创造的，进化论认为生物是由更古老的生物进化而来的。达尔文的生物进化论否定了宗教的神圣地位，所以遭到了许多人的攻击、谩骂和讥讽。2提示：严复、梁启超等人提出的“物竞天择，适者生存”的观点，警示国人只有自己强大了才能在这个弱肉强食的世界上
26、生存下去。3提示：马克思所说的“我们的观点”是指唯物主义。4提示：达尔文的生物进化论让人们正确的认识人类在自然界中的地位。进化论使我们认识到，人类不是自然界的主宰，我们要遵循自然界的规律。练习与应用P109一、概念检测1(1)(2)生物在生存斗争的过程中，具有有利变异的个体容易生存，但不一定都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体则容易被淘汰，但有些个体也会留下后代。(3)2A拉马克彻底否定了物种不变论。提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的；适应的形成是由于用进废退和获得性遗传。A错误，B、C、D正确。二、拓展应用1提示：不同意。因为工蜂主要担任清理巢箱，拖弃死蜂或残渣，夯实花粉，酿蜜，筑巢，饲喂幼虫，调节巢温，采集花蜜、花粉、水分、蜂胶、无机盐以及守卫御敌等工作。没有工蜂就没有蜂群。2提示：不会干扰自然界正常的自然选择。因为濒危动物是指所有由于物种自身的原因或受到人类活动或自然灾害的影响，而有灭绝危险的野生动物物种。濒危动物本来就是适应自然界的生物。3提示：不同意。人类也是进化的产物，也是在残酷的生存斗争中生存下来的生物，人类本属自然，自然选择对人类也会起作用。