高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 生物有共同祖先的证据课堂检测

第6章　生物的进化

第1节　生物有共同祖先的证据

 [基础检查]

1. 根据生命系统的结构层次理论,推测地球上最先出现的生物化石应该是 (　　)

A.单细胞细菌

B.多细胞水螅

C.低等多细胞藻类植物

D.高等多细胞被子植物

解析:生命系统最基本的结构层次是细胞,最原始的生命也是具细胞结构的生物。再根据生物进化的顺序是由低等到高等、由简单到复杂、由水生到陆生可知,单细胞细菌的结构最简单、最低等。

答案:A

2.人的胚胎在发育早期出现鳃裂,由此可以说明(　　)

A.人的胚胎在发育早期用鳃呼吸

B.人的肺由鳃发育而来

C.人与鱼的亲缘关系最接近

D.人的原始祖先生活在水中

解析:人的胚胎在发育早期所需要的氧气来源于母体,A项错误;人的肺不是由鳃发育而来的,B项错误;鳃是鱼等水生动物的呼吸器官,人的胚胎在发育早期出现鳃裂,说明人的原始祖先生活在水中,但不能确定人与鱼亲缘关系的远近,C项错误、D项正确。

答案:D

3.下图表示鸟和爬行动物的早期胚胎,其中①②③结构具有很大的相似性,这证明了两者(　　)

A.生殖方式相同 

B.生活环境相似

C.来自共同的祖先 

D.食物来源相似

答案:C

4.某化石采集队在甲、乙、丙3个不同地层内挖掘到许多化石。记录清单如下:甲地层(恐龙蛋、赫氏近鸟龙、龟);乙地层(马、象、犀牛);丙地层(三叶虫、乌贼、珊瑚虫)。这些地层依地质年代由远及近排列应是(　　)

A.甲、丙、乙 

B.乙、甲、丙

C.丙、甲、乙 

D.乙、丙、甲

解析:甲地层中的赫氏近鸟龙,属于古代爬行动物向鸟进化的过渡类型,较高等,因此地质年代较近;乙地层中的马、象等属于哺乳动物,最高等,因此地质年代最近;丙地层中的珊瑚虫属于腔肠动物,乌贼属于软体动物,较低等,因此地质年代最远。

答案:C

5.下列不能作为“人与类人猿有着较近的共同祖先”的证据的是(　　)

A.外部形态、内部结构和行为的相似

B.胚胎发育过程的相似

C.大分子物质结构上的相似

D.食性的相似

解析:能作为支持生物进化的证据有很多,如化石是最直接的证据,同源器官是形态结构方面的证据,此外,还有胚胎学以及细胞和分子水平的证据等。

答案:D

6.下图为4个物种的进化关系树示意图(图中百分数表示各物种与人的DNA

相似度)。DNA碱基进化速度按1%/百万年计算,下列相关论述合理的是

 (　　)

A.4个物种之间没有任何亲缘关系

B.与人亲缘关系最近的是非洲猴

C.人与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积

D.大猩猩和人之间的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴之间的亲缘关系的远近

相同

解析:4个物种起源相同,是由共同的祖先进化而来的,存在亲缘关系,A项错误;据分析可知,与人亲缘关系最近的是黑猩猩,B项错误;人与黑猩猩的DNA相似度相差(100%-99.01%)=0.99%,DNA碱基进化速度按1%/百万年计算,人与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积,C项正确;由题图无法得知大猩猩与非洲猴DNA的相似度,所以无法判断大猩猩和人的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近是否相同,D项错误。

答案:C

7.在有关生物进化的研究中,常从分子水平研究蛋白质和核酸的细微差异。细胞色素c是一种在细胞呼吸过程中有重要作用的蛋白质。下表是多种生物与人的细胞色素c氨基酸序列的比较结果。请分析回答下列问题。

(1)以细胞色素c氨基酸序列为参照,上述生物中　　　　与人的亲缘关系最近。可通过比较各类生物的细胞色素c氨基酸序列的差异来推断不同生物遗传物质的差异,依据是_________________________________________。 

(2)在分子水平上研究不同物种的亲缘关系,更直接的方法是用DNA分子杂交技术比较核酸:

①提取生物A的细胞色素c基因,加热,使DNA变为单链,记录变性温度为TA-A;

②提取生物B的细胞色素c基因,加热,使DNA变为单链,记录变性温度为TB-B;

③在适当条件下,形成杂种双链DNA,记为A-B;然后加热,记录变性温度为

TA-B;

④计算两个变性温度TA-A(或TB-B)与TA-B的差值,记为M。

上述步骤中,加热DNA形成单链过程中破坏了DNA分子的　　　　。研究发现,生物A和生物B的亲缘关系越远,计算得到的M值越大,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。 

解析:(1)通过表格中数据的比较可知,人与黑猩猩的细胞色素c氨基酸序列的差异最小,说明人与黑猩猩的亲缘关系最近;蛋白质的氨基酸序列是由遗传物质的核苷酸序列编码的,所以可以通过比较各类生物的细胞色素c氨基酸序列的差异来推断不同生物中遗传物质的差异。(2)加热DNA形成单链的过程中破坏了DNA分子的氢键;生物的亲缘关系越远,DNA中碱基排列顺序差异越大,杂种双链DNA形成的氢键就越少,热稳定性越低,M值越大,因此,生物A和生物B的亲缘关系越远,计算得到的M值越大。

答案:(1)黑猩猩　蛋白质的氨基酸序列是由遗传物质的核苷酸序列编码的

(2)氢键　生物的亲缘关系越远,DNA中碱基排列顺序差异越大,杂种双链DNA形成的氢键就越少,热稳定性越低,M值越大

[拓展应用]

8.通过对生物体内某些物质的分析,可判断各种生物之间的亲缘关系,以下物质可以采用的是 (　　)

①DNA　②RNA　③蛋白质　④核苷酸　⑤氨基酸⑥密码子　⑦碱基

A.①③⑥ 

B.①②③

C.①②③④⑤⑥⑦ 

D.①②③④⑤⑥

解析:DNA具有特异性,即不同生物体内的DNA分子不同,其转录形成的RNA不同,则以RNA为模板翻译形成的蛋白质也不同。不同生物体内组成DNA、RNA的核苷酸(包括碱基)相同;组成蛋白质的氨基酸也都相同;所有生物共用一套遗传密码子。

答案:B

9.科学家通过比较与现代马相似的动物的骨骼化石,以及它们的生存时期(如图所示),认为它们是现代马的祖先。不能直接从图中获得的进化证据是              (　　)

A.腿骨结构大部分相同

B.足趾个数逐渐减少

C.中足趾逐渐变得发达

D.遗传物质基本相同

解析:从图中可以看出腿骨结构大部分相同、足趾个数逐渐减少、中足趾逐渐变得发达。遗传物质DNA是分子水平的证据,不能直接从题图中获得遗传物质基本相同的进化证据。

答案:D

10.斑马鱼和人类基因有高度相似性,其RP2蛋白与人具有67%的序列一致性,作为模式生物的优势很突出。科研人员利用斑马鱼作为实验材料对RP2的生理功能进行了一系列的探索。

(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持　　　　　　　　　　　　　　观点的证据。 

(2)敲除斑马鱼细胞中一条染色体上的RP2基因部分序列,筛选得到突变型A和突变型B 2个纯合突变品系(均为隐性突变)。对得到的突变基因测序,结果如图所示。

研究者认为,突变型　　　　(填“A”或“B”)由于在性状上与野生型差异更大,所以适用于研究该基因的功能。从分子水平分析,差异更大的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)科研人员在另一个纯种斑马鱼品系中发现了一尾视网膜色素变性的隐性突变个体,请设计一个杂交实验,通过一次杂交确定该突变个体是否发生了RP2基因的突变(要求:写出杂交组合、预期结果及结论):

杂交组合:　。 

预期结果及结论:

若　,则这个突变个 体发生了不同基因的突变;若　　　　　, 则这个突变个体发生了RP2基因的突变。

解析:(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持生物有共同祖先观点的证据。(2)分析图示可知,突变型A的基因中缺失了5个碱基对(非3的倍数),对应的密码子序列从碱基缺失之后可能都会发生改变,对蛋白质的影响较大。而突变型B的基因中缺失了12个碱基对(3的倍数),对应的密码子可能刚好缺失4个,则碱基缺失之后的片段对应的密码子序列不变,即造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小,故突变型A的突变性状与野生型差异较大。(3)由于已经确定纯种斑马鱼品系中出现的视网膜色素变性为隐性性状,可让视网膜色素变性的隐性突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交,若与RP2基因的突变为同一类型,则二者均为隐性纯合子,杂交后代全部患病,若该突变与RP2基因的突变不是同一基因的突变,由于亲本均为纯合子,则两个个体含有的隐性基因不是同一对基因,杂交后代均为杂合子,表现为全部正常。

答案:(1)生物有共同祖先　(2)A　突变型A为5个碱基对(非3的倍数)缺失,造成mRNA上的密码子翻译错位,对蛋白质影响较大;而突变型B为12个碱基对(3的倍数)缺失,造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小　(3)让该突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交　后代全部正常　后代全部患病