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背记手册? 生物学·必修2
第6章　生物的进化
第1节　生物有共同祖先的证据
1．达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。前者指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；后者揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。(P100)
2．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最直接、最重要的证据。(P100)
3．已经发现的大量化石证据，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，而且还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。(P101)
4．当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据：比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。(P102～103)
(P100)
1．反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗？
提示：不能。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人，也有人认为，进化论只是一种假说，不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳，但这些都不是有说服力的证据。
2．你能说出什么证据来支持达尔文的观点？
提示：蓝鲸的胸鳍和金丝猴的前肢属于同源器官，说明二者具有相同的原始祖先。
(P101)
1．图6－2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗？
提示：支持。不同地层的形成年代不同，越早形成的地层中首次出现的生物越低等，生物特征越简单；越晚形成的地层中首次出现的生物越高等，生物特征越复杂。例如，21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物，7亿年前的地层中出现了多细胞生物，这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物，可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。同理，根据图6－2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
2．2009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，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，这是为什么？
提示：基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征，也具有鸟类的特征，属于恐龙和鸟类的过渡类型，这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
3．在东非大裂谷地带，科学家发现了许多早期古人类化石，其中有318万年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的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。这一证据支持人猿共祖说吗？
提示：露西既有智人的特征，也有黑猩猩的特征，说明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一类森林古猿。
(P102)
1．教材中的四种前(上)肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类有一致性吗？
提示：都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。其种类有一致性。
2．从上到下看这四种前(上)肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗？
提示：一致。
3．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：它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中，由于适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
4．人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点？哺乳动物与鱼在骨骼结构上有哪些共同点？这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先？
提示：人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起保护作用等。哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先。
(P103)
1．当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？这说明了什么？
提示：都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式，说明二者有共同的祖先。
2．举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
提示：都能进行呼吸作用，代谢中的酶类非常相似，都有相同的能量“货币”——ATP，绿色植物能进行光合作用等。
3．人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？
提示：说明人和类人猿可能有共同的祖先。
4．关于人与其他生物的亲缘关系，从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论？这些数据是否支持生物有着共同的起源？
提示：人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素c的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。
第2节　自然选择与适应的形成
1．枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应。同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。(P106)
2．法国博物学家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，各种生物适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。(P107)
3．达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释。他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。它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。(P107～108)
(P106)
1．枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？
提示：这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
2．从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
提示：枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，具有这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
3．同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？
提示：这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾，其实，翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑等。
(P106)
1．上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗？
提示：枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2．雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性？
提示：有局限性。例如，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。
3．在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。
提示：适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前环境适应的结果。由于环境总是不断变化的，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
(P108)
1．长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
提示：容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
2．经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
提示：逐渐增加。
3．枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同样用自然选择学说来解释？
提示：能。
4．在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如何形成的。
提示：在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征。
(P109)
1．达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么？达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽？
提示：在西方国家，当时“神创论”和“物种不变论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的，生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了“神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此，遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
2．19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用？
提示：激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
3．马克思读了达尔文的《物种起源》后，在写给恩格斯的一封信中说：“虽然这本书用英文写得很粗略，但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点？
提示：辩证唯物主义观点。
4．达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示？
提示：人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。
第3节　种群基因组成的变化与物种的形成
1．生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。(P110)
2．一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。(P111)
3．可遗传的变异来源于基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。突变和重组都是随机的、不定向的。(P112)
4．自然选择决定生物进化的方向。(P114)
5．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。(P114)
6．能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。(P116)
7．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
8．新物种形成的标志：生殖隔离的形成。(P118)
(P110)
你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
提示：这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。
(P111)
1．假设教材中提到的该种昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算。
(1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？
(2)子代基因型的频率各是多少？
(3)子代种群的基因频率各是多少？
(4)将计算结果填入下表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
亲代基因 型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的 比值 A(　　) A(　　) a(　　) a(　　)
子代基因 型频率 AA(　　) Aa(　　) aa(　　)
子代基因 频率 A(　　) a(　　)
注：基因型频率＝×100%
提示：(1)A配子占60%，a配子占40%。
(2)子代的基因型频率：AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
(3)子代种群的基因频率：A占60%，a占40%。
(4)
亲代基因 型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比值 A(30%) A(30%) a(30%) a(10%)
子代基因型频率 AA(36%) Aa(48%) aa(16%)
子代基因频率 A(60%) a(40%)
种群的基因频率会同子一代一样。
2．上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？
提示：对自然界的种群来说，这5个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的个体被天敌发现的机会就少些。
3．如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2)，也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会发生变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
提示：突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是上升还是下降，要看这一突变对生物体是有利的还是有害的。
(P117)
1．设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？
提示：由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
2．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？
提示：不一样。因为突变是随机发生的。
3．对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？
提示：不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别。会导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4．如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？
提示：不会。因为个体间有基因的交流。
(P118)
被子植物的出现为传粉昆虫的形成创造了条件，后者又成为食虫鸟类繁盛的前奏。你还能举出其他例子吗？
提示：最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣，地衣的出现促进岩石的分解，形成土壤，为苔藓植物的生长创造条件。
第4节　协同进化与生物多样性的形成
1．捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。(P119)
2．关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。(P119)
3．不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。(P121)
4．生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。(P121)
5．地球上最早出现的生物是单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。(P122)
6．适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。(P123)
(P119)
1．达尔文作出相关推测的理由是什么？
提示：兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫(靠细长的口器获取花距底部的花蜜)，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。
2．如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？
提示：如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜想，不能被证实。当然，未发现这样的蛾类昆虫，不等于这样的昆虫一定不存在，因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。
(P122)
1．最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
提示：最早出现的生物是厌氧的单细胞生物。它们生活在原始海洋中。
2．陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？
提示：植物先登陆，否则动物登陆后就会因为缺乏食物而死亡。
3．同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
提示：当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
4．恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？
提示：在白垩纪末全部绝灭。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。
(P124)
物理和化学中有哪些理论问题现在仍有争议？有哪些疑点有待解决？你能举出例子吗？
提示：这是一道开放性问题，鼓励学生结合所学的物理和化学知识各抒己见。

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