第四章 生命的延续和进化
第二节 生命的进化
<一）自然选择
达尔文的自然选择学说，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争<也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。
1．过度繁殖：地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。按照理论上的计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时期内产生出大量的后代而占满整个地球。b5E2RGbCAP 2．生存斗争：生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活资源<包括食物和空间等）是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活资源时，进行斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。生物个体<同种或异种的）之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件<如干旱、寒冷）之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象，就叫生存斗争p1EanqFDPw 3．遗传和变异：猫生下来的总是猫，小麦的后代总是小麦。这说明生物都具有遗传性。但是，猫的亲代与子代之间，同一只猫生出的子代个体之间都存在着或多或少的差异。这说明生物又都具有变异性。DXDiTa9E3d 4．适者生存：生物的变异性，其性状适应环境的变异个体，就容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，即其性状不适应环境的变异个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。凡是生存下来的生物都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。自然选择是通过生存斗争来实现的。RTCrpUDGiT 由此可见，生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料，生物的遗传使有利变异在后代里得到积累和加强。所以说，遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。定向的自然选择决定着生物进化的方向。5PCzVD7HxA <二）进化的历程
生命经历了从无到有、从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生的进化历程。
<三）进化的证据
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1．古生物学研究提供的证据——化石
化石是指经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。化石大多数是生物体的坚硬部分，有动物的骨骼、贝壳、植物的茎、叶等。它们经过矿质的填充和交替作用，形成仅保持原来形状、结构以至印模的石化<包括钙化、碳化、硅化、矿化）了的遗体、遗物和遗迹。也有少量是指未经改变的完整的古生物遗体。jLBHrnAILg 地质年代的测定：现在主要运用放射性元素的方法。放射性元素以自己恒定的速度进行衰变，不受外界温度和压力的影响。化石研究表明：原始地球上是没有生命的。生命经历了从无到有、从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生的进化历程。xHAQX74J0X 2．比较解剖学研究提供的证据——同源器官
起源相同、结构和部位相似，而形态和功能不同的器官叫同源器官。同源器官的存在说明生物有共同的原始祖先。
3．胚胎学对生物胚胎形成和发育过程的研究
通过对高等动物和人的胚胎发育比较，①说明高等动物起源于低等的单细胞动物。②显示了各种脊椎动物之间有一定的亲缘关系，说明它们有共同的原始祖先。③显示了生物在个体发育中重演了该物种生物的系统发育或进化过程。LDAYtRyKfE 4.人类的起源
(1>人类起源于动物的证据
人类起源于动物的证据：①胚胎发育方面的；②解剖学方面的；③人类与类人猿的比较方面的<遗迹器官的存在可以追溯人与猿之间的亲缘关系）。Zzz6ZB2Ltk (2>从猿到人的过渡
从猿到人的发展过程尚无定论，比较普遍和肯定的看法是： 森林古猿→拉玛古猿→南方古猿→现代人。
五、遗传与变异
<一）生物的性状
1、性状：人体的形态特征和生理特征。
2、相对性状：是同种生物同一性状的不同表现类型；等位基因是一对同源染色体的同一位置上的、控制相对性状的基因。dvzfvkwMI1 <二）遗传和变异现象
1、遗传：不仅亲生子女在形态特征、生理特性和行为表现等方面与父母相似，而且凡有一定血缘关系的任何两个个体之间都会有某些相似性。如有的孙子很像爷爷，外甥偏像舅舅，侄女又酷似姑姑等。正如宋代唯物主义哲学家王廷相所说：人有不肖其父，则肖其母，数世之后，必有与其祖同其体貌者。“进化论”的创始人C.K.Darwin也曾指出：小孩多会带有祖父、祖母及先代祖宗的若干性质。这种子代相似于亲代的现象称为遗传 2、遗传物质：DNA是主要的遗传物质 <1）染色体是遗传物质的主要载体 染色体的主要成分为DNA和蛋白质。 <2）DNA是主要的遗传物质 2 / 8 ①DNA的结构：双螺旋结构 ②DNA的功能：DNA的复制、基因的表达 <3）基因：具有遗传效应的DNA片段。 3、遗传的本质：性状主要是由遗传物质 [例1] 原始生命的摇篮是( >。 A．原始陆地 B．原始海洋 C．原始大气 D．土壤 解读： 原始的生命起源于原始海洋，因此，原始海洋被称为生命的摇篮。选项B正确。 [例2]：与人类亲缘关系最近的动物是( >。 A．黑猩猩 B．长臂猿 C．猕猴 D．大猩猩 解读： 人类学家研究表明，人类和类人猿有着共同的祖先，他们是近亲。类人猿中的黑猩猩，无论在血型、骨骼、内脏器官的结构和功能上，还是在面部表情和行为上，都与人类很相似。因此，四个供选项中，与人类亲缘关系最近的应是黑猩猩。选项A正确。 kavU42VRUs [例3].生物进化的主要证据是( >。 A．化石证据 B．胚胎发育上的证据 C. 解剖证据 D．结构方面的证据 解读：生物进化的证据有化石、比较解剖学、胚胎发育三方面的证据，其中最主要、最可靠的是化石证据。选项A正确。y6v3ALoS89 [例4] 地球上最早出现的脊椎动物是( >。 A．古代鱼类 B．古代两栖类 C．文昌鱼 D．古代爬行类 解读：脊椎动物中，鱼类是最低等的，它的出现比两栖类、爬行类都要早。文昌鱼并不是真正的鱼，不属于脊椎动物，在它的体内只有比脊椎原始得多的脊索，属于一种原始的头索动物。选项A正确。M2ub6vSTnP [例5]地球上最先从水中登陆的动物类群是( >。 A．节肢动物B．爬行类 C.两栖类 D. 鸟类 解读：动物的进化历程大致是：生活在海洋中的原始单细胞动物，经过极其漫长的年代，逐渐进化成为种类繁多的原始无脊椎动物，包括腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物和环节动物等，这几类动物的结构越来越复杂，但它们都不能脱离水环境。后来发展成了原始的节肢动物，它们有了外骨骼和分节的足，脱离了水生环境，成为最先登陆的动物。选项A正确。0YujCfmUCw [例6]<2006年嘉兴市）随着人类基因组计划及各种基因工程技术的深入开展，人们对基因有了更多的了解。下列有关基因的说法，正确的是< ）eUts8ZQVRd A．人体的一个细胞内基因数目很少 B．只有高等生物才有基因 C．基因主要位于细胞内的染色体上 D．每种生物的基因都是相同的 3 / 8 解读：基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA和蛋白质组成染色体。选项C正确。 [例7]<2006年嘉兴市）在探索地球上生命起源的活动中，美国科学家M勒做了一个著名的实验，他把甲烷、氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体，放人真空密闭的玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后，他惊奇的发现仪器中有数种氨基酸生成。下列关于M勒实验的说法正确的是< ）sQsAEJkW5T A．没有发生物理变化 B．发生了化学变化 C．元素的种类发生了变化 D．形成了原始生命 解读：化学变化是有新物质生成的变化。选项B正确。 [例8]<2006年嘉兴市）生物在进化过程中形成了各种与环境相适应的特征。下列各种生物的特征有利于减小摩擦的是< ）GMsIasNXkA A．泥鳅体表的黏液 B．壁虎脚上的刷状肉垫 C．人手指上的螺纹 D．蛇体表的粗糙鳞片 解读：生物结构与功能的统一，表现在进化过程中形成了各种与环境相适应的特征，该题体现了生物与物理的综合。选项A正确TIrRGchYzg [例9]为什么要禁止近亲结婚？ 近亲结婚，指在几代以内曾有共同祖先的二个人结婚。我国婚姻法明确规定，“直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚”。其中血亲指凡有血缘关系的亲属。直系血亲是指和本人有着直接血缘关系的亲属，包括生育自己和自己所生育的上下各代。如父母和子女，祖父母和孙子女，外祖父母和外孙子女，曾祖父母和曾孙子女，外曾外祖父母和外曾孙子女等。旁系血亲是指除直系血亲外，在血缘上和自己同出一源的亲属。如兄弟姐妹，堂表兄弟姐妹，叔伯姑姨舅甥侄等。三代以内的旁系血亲则是指同源于祖父母、外祖父母的三代男女。婚姻法关于三代以内旁系血亲禁止结婚的规定，实际意义就是禁止出生于同一祖父母、外祖父母的堂表兄弟姐妹之间结婚。7EqZcWLZNX 禁止近亲结婚的目的是为了优生。因为具有共同祖先的家族中的每个个体，极易有相同的基因。如果两个人近亲结婚，夫妇二人就可能将各自从共同祖先那儿获得的某相同的隐性致病基因同时传给其子女，使他们后代的这一基因纯合机会明显增加，遗传病的发病率就会明显提高。lzq7IGf02E 血缘关系越近，婚后所生子女中具有相同隐性遗传病的病变基因的杂合子相遇机会越多，易出现隐性病变基因的纯合，使得隐性遗传病患者增加。愈是罕见的隐性遗传病，群体中杂合子频率就越低，随机婚配时纯合子的出现机会愈少，因而患者就较多地见于近亲结婚的后代。zvpgeqJ1hk ●实战演习 练习一 一、选择题<将正确选项填在答题卡中） 1．用达尔文的进化论观点分析，动物保护色的形成是<） A、环境变化的结果 B、生存竞争的结果 C、自然选择的结果 D、人工选择的结果 2．地球上出现原始生命后，生物经历了漫长的进化、发展过程。下列关于生物进化规律的叙述，错误的是 ( >NrpoJac3v1 A．结构由简单到复杂 B．生命形式由低等到高等 C．个体由小到大 D．生活环境由水生到陆生 3．非洲鸵鸟和美洲鸵鸟是由共同祖先繁衍而来的，现在两者差异很大(如图所示>，它们对各自生活环境的适应情况是( >1nowfTG4KI 4 / 8 A．非洲鸵鸟能适应环境，美洲鸵鸟不能适应环境 B．美洲鸵鸟能适应环境，非洲鸵鸟不能适应环境 C．非洲鸵鸟和美洲鸵鸟都能适应环境 D．非洲鸵鸟和美洲鸵鸟都不能适应环境 4.英国《卫报》回顾2004年科研进展，选出2004年全球十大科研突破工程，其中有关基因的研究占了两项，即基因治疗和快速基因排列。下列有关基因的叙述中，错误的是．．< ）fjnFLDa5Zo A.基因是有遗传效应的DNA片段 B.基因的化学本质是蛋白质 C.基因决定生物的形状 D.基因可以发生改变 5.脊椎动物的进化路线是( >。 A．鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 B．鱼类→爬行类→两栖类→鸟类→哺乳类 C. D．鱼类→两栖类→鸟类→爬行类→哺乳类 6.下列变化过程属于生物进化的是( > A．恐龙蛋变成恐龙B．海洋变成陆地 C．类人猿变成人D．蝌蚪变成青蛙 7. 原始生命分化为原始藻类和原始单细胞动物的根本原因是( >。 A．运动方式不同 B．细胞结构不同 C．营养方式不同 D．对外界刺激的反应不同 8.地球上最先从水中登陆的动物类群是( >。 A．节肢动物 B．爬行类 C.两栖类 D. 鸟类 9.人类起源于( >。 A．类人猿 B．黑猩猩 C. 森林古猿 D．长臂猿 10.生物进化的主要证据是( >。 A．化石证据 B．胚胎发育上的证据 C. 解剖证据 D．结构方面的证据 11.在越古老的地层中，成为化石的生物( >。 A．数量越多 B．种类越丰富 C．越简单、越低等D．越复杂、越高等 12.原鸡每年产卵只有8一12个，而现在的许多种产蛋鸡每年可产卵200～300个， 这种进化的原因是( >。 A．自然选择的结果 B．人工选择的结果 C. 生存环境不同 D．食物不同的结果 13.用达尔文的观点解释长颈鹿的长颈形成的原因是( >。 A．鹿经常伸长脖子够高处的树叶造成的 B．生活在食物充足环境中的长颈鹿脖子长得长 C．由于生存环境不同，使鹿的颈有长有短 D．长颈变异的个体生存机会多，并一代代积累形成的 14.生物进化的内在因素是( >。 A．产生了有利变异B．产生了可遗传的变异 C．产生了不利变异 D．产生了不遗传的变异 15.地球上的原始生命起源于 A. 原始大气中 B. 冷却降雨过程中 C. 原始海洋中 D. 岩石中 答题卡 题号 1-5 6-10 11-15 选项 二、表达题： 16．用达尔文的自然选择学说分析解释斑马的进行过程： (1>斑马群中存在着不同体色的个体。随着环境的不断改变，体色为黑白相间，跑得快的斑马因与环境相适应，不易被敌害发现而在中获得生存、繁衍。这样环境对斑马起了选择作 5 / 8