第三章 生命起源和生物進化【速記清單】（原卷版）

第七單元生物圈中生命的延續(xù)和發(fā)展第三章生命起源和生物進化 第一節(jié)地球上生命的起源考點1:研究生命起源的方法——科學(xué)推測1．科學(xué)推測科學(xué)推測不是主觀的臆斷和憑空想象，而是根據(jù)已知的事物，通過思維活動，對未知事物的真相提出一定的看法。2．科學(xué)推測的要求科學(xué)推測和一般的推測不同，科學(xué)推測有一定的要求：需要有一定的作基礎(chǔ)；需要有嚴密的；需要豐富的和。3．地球上生命起源的推測地球上生命的生存需要有機物和能量，還需要其他的一些條件。關(guān)于生命的起源，我們無法親自觀察，也難以得到確鑿的證據(jù)，但是，我們可以通過有關(guān)的研究進行科學(xué)推測。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成生物體的每一種元素在自然界中都能找到，沒有一種元素是生物體所特有的，由此可以推測地球上的原始生命起源于非生命物質(zhì)。考點2:原始生命的起源1．生命起源的研究（1）原始地球①形成時間：地質(zhì)學(xué)研究表明，地球大約是在46億年前形成的。②環(huán)境條件：剛形成的地球的溫度很高，環(huán)境與現(xiàn)在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。③原始大氣：從火山中噴出的氣體，如水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等，構(gòu)成了原始的大氣層。④原始海洋：科學(xué)家推測，隨著地球溫度逐漸下降，原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雨，降落到地面，在低洼處形成湖泊和河流，最終匯聚成原始海洋。是原始生命誕生的場所，是原始生命的“搖籃”?！咀⒁狻吭即髿夂同F(xiàn)在大氣的主要區(qū)別是，原始大氣中沒有。2.米勒實驗（1）米勒的模擬實驗①實驗過程：1953年，美國青年學(xué)者米勒利用如圖所示的裝置，將甲烷、氨、氫氣等氣體泵入一個密封的裝置內(nèi)，通過對燒瓶加熱，使水蒸氣在裝置中流動，接著通過火花放電激發(fā)裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，冷凝器部分將反應(yīng)形成的產(chǎn)物和水蒸氣冷卻形成液體，流回底部的燒瓶中。②結(jié)果：米勒對通過取樣活塞對收集的液體進行分析，結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn)，其中合成了多種。③結(jié)論：在原始地球條件下，可以產(chǎn)生構(gòu)成生命的有機物。3.生命起源的“海洋化學(xué)起源說”關(guān)于地球上生命的起源問題，目前大多數(shù)科學(xué)家認同“海洋化學(xué)起源說”。觀點：①原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機物。②地球上的生命是在地球溫度逐漸降低以后，在極其漫長的時間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的。（2）原始地球為生命起源提供的條件早期的地球是個炙熱的球體，在這樣的環(huán)境條件下是不會有生命產(chǎn)生的。后來隨著地球表面的溫度慢慢降低，才逐漸為生命的產(chǎn)生提供了一定的條件。原始地球為生命起源的化學(xué)進化提供的條件主要有以下三個方面：①場所：。②物質(zhì)：原始大氣的成分主要包括水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。③能量：原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、、雷電、等。第二節(jié)生物進化的歷程考點1:學(xué)習(xí)研究生物進化的方法1．是研究生物進化最直接的證據(jù)（1）化石是生物的遺體、遺物或生活痕跡，由于某種原因被埋藏在地層中，經(jīng)過若干萬年的復(fù)雜變化形成的?；涗浿糯锏男螒B(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性等，記載著地球的進化歷史，也記載著生物的進化歷史，是最有說服力的生物進化證據(jù)。（2）地層中的化石記錄顯示：在越早形成的地層中，形成化石的生物越、，生物越多；在越晚近形成的地層中，形成化石的生物越、，生物越多。（3）在最古老的地層中沒有發(fā)現(xiàn)生物化石，說明地球上最初是沒有生命的，生命經(jīng)歷了從無到有的過程。（4）地層中的一些中間過渡類型的化石，揭示了不同生物之間的進化關(guān)系。如由鄭氏始孔子鳥化石可推測鳥類可能是由進化來的。2．研究生物進化的方法-比較法（1）比較不同地層中形成化石的生物，可推測生物進化的總體趨勢。對不同年代化石的縱向比較以及對現(xiàn)存生物種類的橫向比較等，可推斷生物進化的大致過程。①鄭氏始孔子鳥化石為鳥類起源于爬行類提供了證據(jù)A.鄭氏始孔子鳥化石的特征科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，這種動物既具有鳥類的一些特征，如前肢變成翼、具有羽毛等；又具有爬行類的一些特征，如前肢（翅膀）的末端具有爪等。B.據(jù)此作出的推測鳥類可能是由爬行類進化來的，鄭氏始孔子鳥是爬行類向鳥類進化的過渡類型。比較不同生物細胞色素c的氨基酸差異，可推測生物之間親緣關(guān)系的遠近。差異越小，生物之間的親緣關(guān)系；差異越大，生物之間的親緣關(guān)系。比較不同種類生物的基因和蛋白質(zhì)，可推測生物之間的親緣關(guān)系①細胞色素C：是生物細胞中與呼吸作用有關(guān)的一種蛋白質(zhì)。一般來說，生物間組成細胞色素c的氨基酸的序列差異越大，親緣關(guān)系越遠；生物間組成細胞色素c的氨基酸的序列差異越小，親緣關(guān)系越近。②一些生物的細胞色素C的氨基酸比較物種黑猩猩馬果蠅小麥向日葵酵母菌氨基酸數(shù)目01227353844【結(jié)果】與人的差異：黑猩猩<馬<果蠅<小麥<向日葵<酵母菌【結(jié)論】差異越大，親緣關(guān)系，反之，越近。（3）比較不同生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可推測生物的共同起源。①同源器官的比較-人、貓、鯨、蝙蝠的前肢比較通過比較，發(fā)現(xiàn)它們的外形雖差別很大，但它們骨骼的組成和排列是相似的，都是由肱骨、前臂骨（尺骨、橈骨）、腕骨、掌骨、指骨組成的，各部分骨和動物身體的相對位置相同。證明：有同源器官的生物，由進化而來考點2:生物進化的大致過程1.動植物進化歷程樹（1）原始的原核生物由于營養(yǎng)方式的不同，一部分進化成有葉綠素的原始藻類植物，另一部分進化成沒有葉綠素的原始單細胞動物，這些原始藻類植物和原始單細胞動物就分別進化成各種各樣的植物和動物。（2）植物的進化過程原始藻類植物原始藻類植物（3）動物的進化過程①無脊椎動物進化歷程：②脊椎動物進化歷程魚類魚類兩棲類爬行類2.生物進化的總體趨勢一般來說，生物進化的總體趨勢從形態(tài)結(jié)構(gòu)上是，從進化水平上是由，從生活環(huán)境上是。生物進化的原因考點1:分析生物進化的一個實例1．曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾體色變化現(xiàn)象的分析（1）樺尺蛾體色變化的實驗探究①實驗現(xiàn)象科學(xué)家做了這樣一個實驗：他們先把數(shù)量相等的淺色樺尺蛾和深色樺尺蛾同時放到被煤煙熏黑的樹干上，然后用望遠鏡觀察樹干上所發(fā)生的情況。一群愛吃樺尺蛾的鳥兒飛過之后，他們發(fā)現(xiàn)，淺色樺尺蛾所剩無幾，而大部分深色樺尺蛾卻逃過了這場災(zāi)難。②實驗結(jié)論將淺色和深色的樺尺蛾放到同樣的樹干上，體色與樹干顏色（環(huán)境色彩）相一致的個體不易被前來捕食的鳥兒發(fā)現(xiàn)，容易逃避敵害的捕食。與樹干顏色（環(huán)境色彩）差別較大的個體，易被前來捕食的鳥兒發(fā)現(xiàn)而被捕食。因此，體色與環(huán)境色彩相的個體容易生存下來。2．保護色（1）概念：動物與周圍環(huán)境色彩相似的體色，稱為保護色。（2）舉例：生活在高寒地區(qū)的雷鳥四季換羽，在冬天全身雪白，與白雪皚皚的環(huán)境一致；夏天又換成了褐色，具有棕黃色斑紋，與周圍的植被顏色相似；秋季植被枯黃時，羽毛換成栗黃色。（3）意義：具有保護色的動物不易被其他動物發(fā)現(xiàn)，這對它們躲避敵害或捕食獵物是十分有利的。落葉上的蛙泥土里的蛙落葉上的蛙泥土里的蛙3.模擬保護色的形成過程（1）提出問題：動物的保護色是怎樣形成的？（2）作出假設(shè)：。討論：①第一代和第五代中，哪種顏色的“幸存者“最多？②第一代和第二代“幸存者“的數(shù)目有什么變化？③比較第一代和五代，是否所有顏色都有“幸存者“？④你能推測保護色的形成過程嗎？簡單分析生物進化的原因。（3）結(jié)果：幸存者的顏色越來越與環(huán)境顏色相似。（4）結(jié)論：保護色的形成是環(huán)境對動物進行的結(jié)果?？键c2:自然選擇1.達爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容（1）—進化的前提達爾文認為，自然界中的絕大多數(shù)生物都有過度繁殖的傾向，也就是說生物能夠產(chǎn)生大量的后代。（2）—進化的動力①原因：生物繁殖的個體很多，而生物賴以生存的食物和空間都是非常有限的。任何生物要生存下去，就得為獲取足夠的食物和空間而進行生存斗爭。②類型：生存斗爭包括同種生物個體和不同種生物個體間的斗爭以及生物與自然環(huán)境間的斗爭。（3）—進化的基礎(chǔ)生物在繁殖過程中，普遍存在著遺傳和變異現(xiàn)象。有些變異是可遺傳的，有的則是不遺傳的；有的變異有利于生物的生存，有的變異不利于生物的生存。（4）—進化的結(jié)果在遺傳和變異過程中，具有有利變異的個體，能夠更好地適應(yīng)環(huán)境，在激烈的生存斗爭中就容易生存下來，并在繁殖的過程中，將有利變異遺傳給下一代。反之，有的變異個體不適應(yīng)環(huán)境，那么它們就會因不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰。即與環(huán)境相適應(yīng)的個體生存下來，不適應(yīng)環(huán)境的個體被大自然淘汰。2.自然選擇（1）概念：自然界中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應(yīng)者生存，不適應(yīng)者被淘汰，這就是自然選擇。（2）意義①自然選擇促使和的形成：自然選擇是一個長期的、緩慢的、連續(xù)的過程。由于生存斗爭不斷進行，因而自然選擇也是不斷進行的，通過一代代的生存環(huán)境的選擇作用，物種變異向著一個方向積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，當(dāng)產(chǎn)生生殖隔離時，新的物種就形成了。因為生物所處的環(huán)境是多種多樣的，所以，經(jīng)過自然選擇就形成了生物的多樣性。②自然選擇促使生物不斷進化：自然選擇不斷選擇出生物的以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，因此，生物永遠在發(fā)展進化的過程之中，不會停止在一個水平上。生物通過遺傳、變異和自然選擇，不斷進化。疑難1:生命起源的過程原始地球為生命起源提供了條件（1）物質(zhì)條件：原始大氣。原始大氣由原始地球的火山噴發(fā)出的水蒸氣、氫氣、氨、甲烷等氣體構(gòu)成，原始大氣中沒有氧氣。（2）能量條件：高溫、紫外線以及雷電等。（3）環(huán)境條件：原始海洋。原始海洋為生命的起源提供了場所。疑難2:生命起源的歷程生命起源的過程證據(jù)米勒等科學(xué)家模擬原始地球的條件和大氣成分，通過火花放電等作用，合成了多種氨基酸等有機小分子物質(zhì)，為生命起源的第一階段（即從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)）提供了證據(jù)。3.米勒實驗解釋（1）盛有沸水的裝置提供高溫和水蒸氣。（2）密封裝置內(nèi)裝入的甲烷、氨、氫氣等氣體模擬原始大氣。（3）火花放電模擬原始地球的閃電。（4）冷凝器模擬隨著地球的溫度下降，出現(xiàn)降雨的過程。（5）含有有機物的溶液模擬原始海洋。疑難3:海洋化學(xué)起源學(xué)說1.原始生命起源的過程中，第一階段發(fā)生在原始大氣中，其他階段發(fā)生在原始海洋中。2.米勒的模擬實驗為生命起源的第一階段，即無機物生成有機小分子物質(zhì)提供了證據(jù)。其他的階段，尤其是有機多分子體系演變?yōu)樵忌?，還沒有直接的證據(jù)。3.最初形成的原始生命的營養(yǎng)方式為異養(yǎng)，代謝類型為厭氧型。4.原始生命誕生的標志是能夠進行新陳代謝和個體增殖。疑難4:研究生物進化的證據(jù)和方法1.化石是研究生物進化最直接、最有力的證據(jù)，但是研究生物進化的證據(jù)并不僅僅是化石。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家在多個研究領(lǐng)域為生物進化提供了證據(jù)，如分子生物學(xué)研究的不同生物的細胞色素c、比較解剖學(xué)研究的同源器官、遺傳學(xué)研究的生物的基因等。2.地層中的化石的特點地層形成有早晚，化石形成有特點。地層越深越簡單，地質(zhì)年代越久遠；由深到淺變復(fù)雜，生物進化是必然?！咀⒁狻客斫貙又械幕灰欢ǘ际歉叩壬锏幕?。在生物進化的歷程中，有些低等生物能夠適應(yīng)環(huán)境而生存下來，它們在晚近地層中也可能形成化石。但在古老地層中不可能出現(xiàn)高等生物的化石疑難5:生物進化的過程1.不要錯誤地認為，原始蕨類植物是由原始苔蘚植物進化來的，原始被子植物是由原始裸子植物進化來的。2.在脊椎動物的進化歷程中，原始爬行類的一支進化成原始鳥類，另一支進化成原始哺乳類，并非“原始爬行類→原始鳥類→原始哺乳類”。3.脊椎動物出現(xiàn)晚，無脊動物進化成；魚兒低等在水中，進化兩棲水陸生；兩棲進化爬行類，爬行動物真陸生；爬行進化分兩支，一支鳥兒在空中，一支哺乳最高等。4.體型大小和生殖方式的變化不是生物進化的趨勢。疑難6:擬態(tài)與警戒色①擬態(tài)：某些生物可以模擬其他生物或非生物的形態(tài)，它們在進化過程中形成的外表形狀或色澤班紋，與其他生物或非生物相似的狀態(tài)，稱為擬態(tài)。例如，竹節(jié)蟲的形狀像竹節(jié)或竹枝，枯葉蝶停息在樹枝上的模樣像枯葉，因而它們都不易被捕食者發(fā)現(xiàn)。②警戒色：某些有惡臭或毒刺的動物所具有的鮮艷色彩和斑紋，叫作警戒色。這是生物在進化過程中形成的，可以使敵害易于識別，避免自身遭到攻擊。如鳥類被黃蜂蜇一次后，會記憶幾個月，當(dāng)再見到黃蜂時就趕快避開。警戒色的特點是色彩鮮艷，容易識別，能夠?qū)澈ζ鸬筋A(yù)先警示的作用，因而有利于動物的自我保護。疑難7:自然選擇學(xué)說1.自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。2.生物進化的內(nèi)因：遺傳和變異能夠遺傳的變異是生物進化的基礎(chǔ)，遺傳使物種保持穩(wěn)定性和連續(xù)性，變異為生物進化提供了原材料。生物的變異是普遍存在的，而且是不定向的，有的變異有利于生物的生存（適應(yīng)環(huán)境），有的變異不利于生物的生存（不適應(yīng)環(huán)境）。3.生物進化的外因：自然選擇（1）前提：過度繁殖。過度繁殖使生物產(chǎn)生大量的個體，同時產(chǎn)生了更多的變異，為自然選擇提供了更多的被選擇材料，而且加劇了生物之間的生存斗爭。（2）手段：生存斗爭。生存斗爭是生物進化的動力。（3）基礎(chǔ)：遺傳和變異。（4）結(jié)果：適應(yīng)者生存，不適應(yīng)者被淘汰。4.辨析（1）在生物的自然選擇過程中，過度繁殖是原因，生存斗爭是動力，遺傳和變異是基礎(chǔ)，適者生存是結(jié)果。（2）生物的變異是不定向的，變異為生物進化提供了原材料，但不能決定生物進化的方向。（3）自然選擇是定向的，適應(yīng)環(huán)境的變異被保留下來，不適應(yīng)環(huán)境的變異被淘汰，從而使生物總是向著適應(yīng)環(huán)境的方向進化和發(fā)展。疑難8:人工選擇與自然選擇的區(qū)別（1）人工選擇①定義：根據(jù)人們的需要和愛好，利用自然發(fā)生或人工誘發(fā)的變異，進行定向選擇和創(chuàng)造培育生物新品種的過程，如家雞、金魚的形成。②人工選擇和自然選擇的比較選擇方式自然選擇人工選擇選擇過程在生存斗爭中，適應(yīng)者生存、不適應(yīng)者被淘汰的過程通過人類的不斷選擇而形成生物新品種的過程選擇因素不同的自然環(huán)境人類的需要和愛好選擇結(jié)果對物種自身有利，對人類不一定有利滿足人類的各種需要，對人類有利選擇速度較慢較快疑難9:害蟲的抗藥性害蟲（或細菌）群體中的不同個體之間存在著許多變異，其中就包括抗藥性變異，這種變異只有在使用了藥物后才能顯現(xiàn)出來。使用藥物殺滅害蟲（或細菌）時，藥物對害蟲（或細菌）的這種變異起到了定向選擇的作用。一般情況下，開始使用某種藥物殺滅害蟲（或細菌）時，藥物的效果特別明顯，說明絕大多數(shù)害蟲（或細菌）不具有抗藥性變異，被藥物殺死而淘汰，極少數(shù)具有抗藥性變異的個體存活下來，它們通過繁殖將抗藥性的變異遺傳給了后代。再次使用這種藥物時，具有抗藥性的個體再次被選擇，抗藥性這種變異逐代積累和加強，從而使藥物的效果逐漸降低。因此，害蟲（或細菌）抗藥性的形成是抗藥性變異被藥物定向選擇的結(jié)果。本章的主要考點：生命起源的海洋化學(xué)起源說。研究生物進化的方法、證據(jù)。生物進化的大致歷程和總體趨勢。自然選擇學(xué)說的內(nèi)容。利用自然選擇學(xué)說解釋生物進化的現(xiàn)象或趨勢。生物進化的理論與其他學(xué)科聯(lián)系密切，在中考進行命題時，綜合性、開放性較強。從近幾年各地的中考題目來看，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）地球上生命的起源與多種科學(xué)實驗、事實相結(jié)合，并綜合海洋化學(xué)起源說進行命題，題型多為選擇題或分析題。（2）生物進化的證據(jù)和歷程常與胚胎學(xué)、比較解剖學(xué)、分子生物學(xué)、生物的分類，以及生物和環(huán)境的關(guān)系等相結(jié)合進行命題，題型有選擇題、分析題等。（3）生物進化的原因常與科學(xué)實驗、自然現(xiàn)象、生物與環(huán)境的關(guān)系等相結(jié)合進行命題，題型有選擇題、分析題、識圖題等?！菊骖}再現(xiàn)】1．（2023·山東青島·統(tǒng)考中考真題）我國科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)一種長著恐龍頭骨的白堊紀鳥類化石-“朱氏克拉通鷙（zhì）”，如圖為其化石復(fù)原圖。據(jù)此可推測與鳥類親緣關(guān)系較近的動物類群是（

）A．哺乳類 B．爬行類 C．兩棲類 D．魚類2．（2023·山東青島·統(tǒng)考中考真題）由于抗生素的濫用，結(jié)核桿菌等病菌中出現(xiàn)了對多種抗生素不再敏感的“超級細菌”。下列對此現(xiàn)象的解釋，不符合達爾文自然選擇學(xué)說的是（

）A．細菌群體中本來就有耐藥菌和不耐藥菌B．濫用抗生素使細菌產(chǎn)生了耐藥性的變異C．濫用抗生素使細菌群體中耐藥菌的比例增加D．“超級細菌”是抗生素對細菌定向選擇的結(jié)果3．（2023·湖南湘潭·統(tǒng)考中考真題）下列有關(guān)生物進化的敘述中錯誤的是（）A．比較法是研究生物進化過程中常用的方法B．化石