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5.1丰富多样的现存物种来自共同祖先
一、单选题
1．细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸。黑猩猩、猕猴、狗与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
生物名称 黑猩猩 猕猴 狗
氨基酸差异/个 0 1 11
下列有关生物有共同祖先的证据，叙述错误的是( )
A.化石证据是生物进化的直接证据
B.细胞色素c的研究为生物进化提供了分子水平的证据
C.猕猴的前肢和人的上肢有形似的形态和结构，这属于胚胎学证据
D.从黑猩猩猕猴狗和人细胞色素c氨基酸差异，可以推断他们亲缘关系远近
2．尼安德特人（简称尼人）是人类进化过程中的一个代表性群体。解题思路发现：现代人之间的线粒体DNA序列差异很小，而现代人与尼人之间的线粒体DNA序列差异高达4%碱基对；现代人类身上含有尼人基因的比例仅占2%左右。下列解题思路正确的是( )
A.解题思路DNA序列差异，属于比较解剖学上的证据
B.线粒体DNA来源于母亲（母系遗传）
C.现代人的祖先与尼人存在生殖隔离
D.尼人是现代人的祖先
3．比较不同生物某些大分子的差异，可推断这些生物在进化过程的亲缘关系。例如：细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。下列叙述不合理的是( )
生物名称 黑猩猩 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 酵母菌
氨基酸差异（个） 0 11 13 14 21 27 44
A.黑猩猩和人的细胞色素c基因碱基序列一定相同
B.细胞色素c是维持细胞生命活动所必需的一种蛋白质
C.判断不同物种亲缘关系的远近还可使用DNA分子杂交的方法
D.细胞色素c氨基酸序列的共同点为共同由来学说提供了分子水平的证据
4．2009年，我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印痕，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。有关赫氏近鸟龙化石的认识，错误的是( )
A.该化石的发现为鸟类起源于爬行类提供了最直接的证据
B.测定化石中14C和12C的比例可推测赫氏近鸟龙生存的年代
C.在赫氏近鸟龙生存的年代，鸟类、哺乳类已成为地球上占优势的动物类群
D.据牙齿特征可推测赫氏近鸟龙饮食情况，据骨骼特征可推测其运动方式
5．大量证据表明生物有共同的原始祖先，相关叙述正确的是( )
A.低等生物的化石只出现在早期地层中，说明了高等生物是由低等生物进化而来的
B.地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码
C.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
D.蝙蝠的翼和昆虫的翅膀都具有飞翔的功能，说明了蝙蝠和昆虫具有进化上的同源性
6．下列关于分子生物学证据的说法，错误的是( )
A.人与猩猩、长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%，说明人与猩猩的亲缘关系较近
B.人与黑猩猩、类人猿基因组的差异分别只有3%、1%，说明人与黑猩猩的亲缘关系较远
C.人的细胞色素c的氨基酸序列与猕猴、狗、酵母菌的差异个数分别是1、11、44，说明不同生物亲缘关系的远近不同
D.不同生物的DNA和蛋白质等的差异能揭示它们亲缘关系的远近，但不能揭示它们在进化上出现的顺序
7．DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异。将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交两种生物的DNA分子碱基序列越相似，形成杂合双链区的部位就越多。某人用甲、乙、丙三种生物的DNA单链进行杂交实验，结果如图所示。据图判断，下列叙述正确的是( )
A.甲与乙的亲缘关系最近
B.游离区域的两条链控制合成的氨基酸序列一定不同
C.甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远
D.甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系近
8．科学家通过解题思路迄今恢复的最古老的环境DNA,绘制了格陵兰北部约万年前古生态系统的样貌。下列叙述正确的是( )
A.这些古老的环境DNA可能提取自仅含无机物的化石
B.绘制的古生态系统的样貌不能准确反映出其营养结构
C.200万年前的古生态系统还没有第三级——消费者出现
D.该古生态系统的各种组成成分均是通过DNA测序直接推知的
9．自然界中的蛋白质是以相对恒定的速率进化的。下表为3种动物与人血红蛋白α链上氨基酸的差异，表中数据表示两种生物间血红蛋白α链上氨基酸的差异比例（%）。下列有关叙述错误的是( )
物种名 袋鼠 狗 人
针鼹 34.8 29.8 26.2
袋鼠 / 23.45 19.1
狗 / / 16.3
A.推测3种动物与人具有共同的祖先
B.推测针鼹出现的时间早于袋鼠、狗
C.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
D.狗和袋鼠的亲缘关系比狗和针鼹的亲缘关系远
10．基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是( )
A.单细胞生物，进行有氧呼吸 B.多细胞生物，进行有氧呼吸
C.单细胞生物，进行无氧呼吸 D.多细胞生物，进行无氧呼吸
11．下列有关生物进化证据和结论的叙述，错误的是( )
A.比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，属于比较解剖学证据
B.各种生物的细胞具有基本相同的结构，说明生物具有共同的祖先
C.化石为研究生物进化提供了最直接的证据
D.比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化而来的
12．为了找到性能优异的α-淀粉酶，科研人员从世界各地的微生物中鉴别出多种不同结构和性能的α-淀粉酶，其活性部位的氨基酸序列比较如下表所示。表中数据可作为生物进化的哪类证据( )
微生物名称 α-淀粉酶活性部位氨基酸序列 性能
黑曲霉 ··DVVANH···GEV···NHD··· 来自温带土壤，常温催化
假交替单胞菌 ··DVVINH···GEA···NHD··· 来自北极海底，低温催化
酵母菌 ···DGVFGH···GYG···NHD··· 来自温带海洋，常温催化
解淀粉芽孢杆菌 ···DVVLNH···GIW···HFN··· 来自热带土壤，高温催化
A.比较解剖学 B.胚胎学 C.细胞生物学 D.分子生物学
13．2024年3月北京大学薛进庄教授带领的考察团在醴陵发现距今3.6亿年左右的古植物化石资源，该发现在研究生物进化方面有着重要科研价值。下列叙述错误的是( )
A.古植物化石的发现可为生物进化提供直接证据
B.古植物进化的实质是古植物种群基因频率发生改变
C.地球3.6亿年前的特殊环境使得古植物产生更有利于其生存与繁殖的变异
D.将古植物化石中DNA与现代植物DNA进行比较，可为生物进化提供分子生物学证据
14．人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼以及其他脊椎动物非常相似，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。该证据属于( )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.细胞和分子水平证据
15．下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是( )
A.不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B.位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C.分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D.五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远
16．从进化上看，细胞色素c是一个很保守的分子。根据细胞色素c分子的氨基酸序列可得知细胞色素c基因的核苷酸序列。因此可根据细胞色素c中氨基酸的序列或细胞色素c基因的核苷酸序列的差异反映生物之间的亲缘关系。下表为几种生物与大猩猩的细胞色素c基因的核苷酸相差数。
生物名称 核苷酸差异 生物名称 核苷酸差异
黑猩猩 0 响尾蛇 20
袋鼠 12 酵母菌 56
马 17 链孢霉 63
下列叙述正确的是( )
A.表中数据为生物进化提供了比较解剖学的证据
B.细胞色素c基因的核苷酸差异越多的物种与大猩猩的亲缘关系越远
C.细胞色素c基因的核苷酸差异数多的，氨基酸差异数可能是少的
D.黑猩猩与大猩猩的细胞色素c基因的核苷酸无差异，说明它们是同一物种
二、填空题
17．进化历程：
结构上：单细胞→多细胞
呼吸方式：厌氧型→ 。
生殖方式： 生殖→ 生殖
生态系统：两极生态系统→ 生态系统
生活环境：水生→陆生
18．研究生物进化历程的主要依据: 。
19．生物体内都有一种与呼吸作用有关的蛋白质——细胞色素c，它是由许多氨基酸组成的，科学家解题思路发现：通过对生物的细胞色素c的研究可以确定生物的亲缘关系。即氨基酸序列的差异越小，说明他们的亲缘关系越近。下表是6种生物与人的细胞色素c的氨基酸序列的差异比较。请回答问题：
物种 黑猩猩 猕猴 兔 鸡 金枪鱼 果蝇
氨基酸差异/个 0 1 9 13 21 27
(1)从上表可知，亲缘关系越近的，细胞色素c的氨基酸差异就 。
(2)上表中与人的亲缘关系最近的是 ；人和 亲缘关系最远，因为两者 。
(3)上表中属于哺乳动物的是 ，鸟类和哺乳类都是由 进化而来的。
(4)通过上表的比较来研究生物间的亲缘关系，这是采用了 法。
参考答案
1．答案：C
解析：A、化石是保存在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹，是研究生物进化最重要的、比较全面的证据，是生物进化的直接证据，A正确；B、细胞色素c是一种存在于许多生物体中的蛋白质，它在电子传递链中起着关键作用，有助于细胞进行有氧呼吸并产生能量，细胞色素c的研究为生物进化提供了分子水平上的有力证据，B正确；C、猕猴的前肢和人的上肢有形似的形态和结构，这属于比较解剖学证据，C错误；D、细胞色素C的序列和结构在不同物种之间表现出一定的相似性，这反映了它们在进化上的亲缘关系，黑猩猩猕猴狗和人都有细胞色素c，说明他们有着共同的起源，D正确。故选C。
2．答案：B
解析：A、解题思路DNA序列差异，属于分子生物学上的证据，A错误； B、细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，线粒体DNA来源于母亲（母系遗传），B正确； C、现代人与尼人之间的线粒体DNA序列差异高达4%碱基对，说明还有相似的序列也很多，现代人的祖先与尼人之间有基因交流，则不存在生殖隔离，C错误； D、现代人类身上含有尼人基因的比例仅占2%左右，则不能说尼人就是现代人的祖先，D错误。
故选：B。
3．答案：A
解析：A、黑猩猩和人的细胞色素c基因编码的蛋白质氨基酸序列无差异，但碱基序列不一定相同，因为密码子具有简并性或碱基的改变可能发生在内含子，A错误；
B、细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，说明细胞色素c基因为管家基因，其表达的细胞色素c是维持细胞生命活动所必需的一种蛋白质，B正确；
C、通过DNA分子杂交技术可判断两种生物亲缘关系的远近，亲缘关系越近，DNA杂交条带越多，C正确；
D、细胞色素c是生物大分子，细胞色素c氨基酸序列的共同点为共同由来学说提供了分子水平的证据，D正确。
4．答案：C
解析：A、化石为研究生物进化提供了直接的证据，即该化石的发现为鸟类起源于爬行类提供了最直接的证据，A正确；
B、由于14C衰变为12C的半衰期为5730年，因此测定化石中12C和14C的比例主要用于确定相对较年轻的化石的年代，即可测定化石中14C和12C的比例来推测赫氏近鸟龙生存的年代，B正确；
C、赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙提供了最直接、最重要的证据，即鸟类、哺乳类应在赫氏近鸟龙生存的年代之后出现，C错误；
D、生物体都有适应性的特征，故可据牙齿特征可推测赫氏近鸟龙饮食情况，据骨骼特征可推测其运动方式，D正确。
故选C。
5．答案：B
解析：A、低等生物的化石不仅出现在早期地层中，也可能出现在晚期地层中，故不能说明高等生物是由低等生物进化而来的，A错误；B、地球上几乎所有生物都共用一套遗传密码，这说明地球上的所有生物都有共同的祖先，B正确；C、并不是所有生物的生命活动都靠能量驱动，如水分子的跨膜运输，C错误；D、蝙蝠的翼和昆虫的翅膀功能相同，但来源不同，说明蝙蝠的翼和昆虫的翅膀可能是由共同的祖先进化来的，具有进化上的同源性，D错误。故选B。
6．答案：D
解析：A、人与猩猩、长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%，人与猩猩的差异小，说明人与猩猩的亲缘关系较近，A正确；B、人与黑猩猩、类人猿基因组的差异分别只有3%、1%，人与黑猩猩的差异大，说明人与黑猩猩的亲缘关系较远，B正确；C、细胞色素c的氨基酸可表示亲缘关系，人的细胞色素c的氨基酸序列与猕猴、狗、酵母菌的差异个数分别是1、11、44，说明不同生物亲缘关系的远近不同，C正确；D、不同生物的DNA和蛋白质等的差异能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，D错误。故选D。
7．答案：C
解析：A、甲与乙形成的杂合双链区部位与乙和丙、甲与丙相比较最少，说明甲和丙的亲缘关系最远，A错误；B、密码子具有简并性，所以虽然游离区域的两条链的碱基序列不同，但表达出的氨基酸序列可能相同，B错误；C、甲与乙形成的杂合双链区的部位比甲与丙的少，故甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远，C正确；D、甲与丙形成的杂合双链区的部位和乙与丙形成的杂合双链区的部位少，故甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系远，D错误。故选C。
8．答案：B
解析：DNA为有机物，仅含无机物的化石中没有DNA,A错误；绘制的古生态系统的样貌只能大致反映当时的生态系统的组成和结构，不能准确反映出其营养结构， B正确；在5.4亿~5.0亿年前的寒武纪物种大爆发时期就已经出现了生态系统的第三级一消费者，C错误；生态系统的成分包含生产者、消费者、分解者、非生物环境，最后一成分无法通过DNA测序直接推知，D错误。
9．答案：D
解析：AC、人和其他3种动物的细胞中均含有血红蛋白α链，说明这些生物有共同的祖先，为生物进化提供了分子水平的证据，AC正确；
B、相对其他动物，人最晚出现，针鼹与人类血红蛋白α链上氨基酸的差异比例大于袋鼠、狗与人，因此推测针鼹出现的时间早于袋鼠、狗，B正确；
D、血红蛋白α链上氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近，因此狗和袋鼠的亲缘关系比狗和针鼹的亲缘关系近，D错误。
故选D。
10．答案：C
解析：地球上的生命，都是从简单到复杂进化而来的，地球上最早出现的生命形式也是具有细胞形态的单细胞生物，原始大气中没有氧气，故最先出现的生物是进行无氧呼吸，C正确，ABD错误。故选C。
11．答案：D
解析：A、通过研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可为生物有共同的祖先寻找证据，这属于比较解剖学证据，A正确；B、各种生物的细胞具有基本相同的结构，从细胞水平证明了生物都有共同祖先，B正确；C、研究生物进化的过程中，化石是重要的证据，越古老的地层中，形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多，因此通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点，为研究生物进化提供了直接的证据，C正确。D、比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的，D错误。故选D。
12．答案：D
解析：上述对α-淀粉酶的活性部位的氨基酸序列解题思路说明，不同生物体内α-淀粉酶的活性部位的氨基酸序列存在相同点，这是从分子水平为生物的进化提供了证据，支持不同生物体有共同的原始祖先，D正确，ABC错误。故选D。
13．答案：C
解析：A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，在研究生物的进化的过程中，化石是直接的、重要的证据，A正确；
B、生物进化的实质是种群基因频率发生改变的过程，即古植物进化的实质是古植物种群基因频率发生改变，B正确；
C、地球3.6亿年前的特殊环境选择了有利于古植物生存与繁殖的变异，进而决定了生物进化的方向，C错误；
D、将古植物化石中DNA与现代植物DNA进行比较，可为生物进化提供分子生物学证据，另外，研究生物进化的证据还有化石、比较解剖学和胚胎学，D正确。
故选C。
14．答案：C
解析：人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都出现了相似的结构，如鳃裂和尾，这表明它们可能具有共同的祖先，这种相似性在胚胎发育阶段的表现被称为胚胎学证据，是生物进化论的重要支持之一，C正确，ABD错误。
故选C。
15．答案：D
解析：A、密码子具有简并性，可推测不同物种的生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大，A正确；
B、不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同，可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要，B正确；
C、化石是研究生物进化的最直接证据，通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系，C正确；
D、相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系，五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个，故甲与乙的亲缘关系并非最远，D错误。
故选D。
16．答案：B
解析：A、表中数据为生物进化提供了分子生物学的证据，A错误；
B、细胞色素c基因的核苷酸差异越多的物种与大猩猩的亲缘关系越远，反之越近，B正确；
C、细胞色素c基因的核苷酸差异数多的，氨基酸差异数不可能是少的，应该也是最多的，C错误；
D、黑猩猩与大猩猩的细胞色素c基因的核苷酸无差异，说明它们亲缘关系近，不能说明是同一物种，新物种产生的标志是生殖隔离的产生，D错误。
故选B。
17．答案：需氧型 无性 有性 三极
解析：
18．答案：化石
解析：
19．答案：(1)越小
(2)黑猩猩 果蝇 细胞色素c的氨基酸差异最大
(3)黑猩猩、猕猴、兔 古代爬行类
(4)比较
解析：

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