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必修2《遗传与进化》第1节 生物有共同祖先的证据习题
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这是一份必修2《遗传与进化》第1节 生物有共同祖先的证据习题，共30页。
课堂互动探究案
课程标准
尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先
尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征
举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释
素养达成
1．认同生物是由共同的祖先进化而来的；通过各种证据，形成生物进化的观念；认同协同进化是普遍存在的。(生命观念)
2．运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。(科学思维)
3．引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。(社会责任)
4．运用生物进化理论解释适应的形成和生物进化。(社会责任)
5．运用生物进化理论分析现实生活中诸如耐药菌的产生等相关问题。(社会责任)
这些化石你都见过吗？
从哪里能找到它们？
它与生物进化有什么关系呢？
探究点一 地层中陈列的生物进化的证据及生物进化的趋势
【师问导学】
1．什么是化石？
2．云南的昌门龙体长11米，高4米多，但从来没有人见过恐龙，怎么会知道得这么清楚呢？
3．请结合下图分析：
(1)化石在地质层中的分布有何规律？
(2)该图支持达尔文的共同由来学说吗？
________________________________________________________________________。
4．如图是几种动物化石，三个物种在进化过程中出现的先后顺序是怎样的？
5．曾经在地球上生存过的生物只有一小部分能够形成化石。请依据化石的概念，分析只有一小部分能够形成化石的原因。
6．在1.5亿年前的沉积岩中发现了已灭绝的剑尾动物的化石。研究人员对每个个体背甲的长/宽(用S表示)进行了测定。测定结果(该种动物S值的分布)表示成如图的P曲线。在1亿年前的沉积岩中，又在三个不同地点发现了三个不同的剑尾动物群体的化石，曲线a、b、c分别表示三个群体的S值的分布情况。
(1)在1亿年前的沉积岩中，在三个不同地点发现三个不同的剑尾动物群体的化石，据此可得出什么结论？
(2)据图分析，三个不同的群体中哪个群体当时生存的环境是较为复杂的？为什么？
7．通过研究化石和其他进化证据可以发现，从生活环境的角度看，生物进化是从________到________；从形态结构的角度看，是从________到________；从生物分类地位的角度看，是从________等到________等。
【智涂笔记】
归纳总结
化石的种类
1．化石证据是研究生物进化的直接证据。
2．现存生物不但在结构上具有相似性，而且在新陈代谢方面具有共同特征，这进一步说明现存生物由共同祖先进化而来。
误区警示：
不同生物化石的出现和地层的形成有着平行关系，越古老的地层中，形成化石的生物越简单、越低等。越晚近的地层中，形成化石的生物越复杂、越高等。但是由于地质作用，地质年代较近的地层中也可能有低等生物化石。
【师说核心】
一、教材延伸
化石的形成
在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡之后会留下遗体或是生活过的痕迹，这些生物遗体中的有机物被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，这些石化了的生物遗体、遗物或生活痕迹等称为化石。
化石的作用
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况，从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式；从植物化石推测它的形态、结构和分类地位等等。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
化石的分布
大部分化石发现于沉积岩的地层中。化石记录着地球和生物的进化历史，越古老的地层中，出现的生物越低等、越简单，越晚近的地层中，出现的生物越高等、越复杂。
生物进化的顺序
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、由水生到降生的进化顺序。
二、化石在研究生物进化中的应用
【针对检测】
1．科学家在一个地层中发现，在最底层只发现水生动物的化石，在中间地层中水生动物化石占多数，有少数的陆生动物化石，而越往上陆生动物化石越多，由此看出生物在生活环境方面的进化趋势是( )
A．从水生到陆生 B．从简单到复杂
C．从陆生到水生 D．从低等到高等
2．生物化石能证明生物的进化，其根本原因是( )
A．化石是保存在地层中的生物遗体或生活痕迹
B．化石是生物的祖先
C．各类生物化石在地层中出现有一定的顺序
D．地壳岩石形成有一定的顺序
3．一个古生物学家研究岩石层中的化石层时，鉴定出了一个物种。他认为这个物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变化。他作出这个判断的依据是( )
A．该物种的化石出现在较老的岩石层中
B．该物种的化石出现在较新的岩石层中
C．该物种的化石出现在较老和较新的岩石层中
D．该物种的化石在岩石层中从未出现过
4．(等级考选做)生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化形成化石。下列关于化石的叙述，正确的是( )
A．所有的古生物都能形成化石
B．在越古老地层中形成化石的生物越高等
C．化石是研究生物进化的重要证据
D．在越浅的地层中形成化石的生物越低等
5．(等级考选做，多选)对不同地层中生物化石的研究表明，在古生代早期，海生的藻类植物繁盛，到了古生代中期，原始陆生植物出现，到古生代晚期，蕨类植物繁盛，裸子植物出现，中生代裸子植物繁盛，并在中生代晚期出现了被子植物。上述现象能说明的生物进化事实是( )
A．生物进化方向是由水生到陆生
B．藻类植物是原始低等的植物类群
C．被子植物是高等的植物类群
D．蕨类植物和裸子植物都是由藻类植物直接进化而来的
探究点二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
【师问导学】
1．根据下图提供的几种动物的DNA的碱基序列与人类相比较的数据以及有关知识，回答下列问题。
(1)哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？为什么？
(2)为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似氨基酸顺序的酶和激素？
2．蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其排列顺序一致吗？
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？
4．科学家研究了人、黑猩猩和马的细胞色素c的结构，发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异大一些，这能说明什么问题？
5．生物界中某些生物的器官结构相似，具有统一性，怎样解释这一现象？
6．生物界中某些生物在细胞层次上具有统一性，试举例说明。
7．生物界的某些生物的细胞差异很大，但在分子层次上具有统一性，试举例说明。
8．科学家运用分子生物学技术分析甲、乙、丙、丁四种不同动物的血红蛋白，发现构成血红蛋白的氨基酸与人体血红蛋白存在不同程度的差异。
(1)根据血红蛋白的差异，能否推断四种生物与人的亲缘关系的远近？为什么？
(2)假若丙、丁两种生物的蛋白质差异最大，两种生物的共同祖先生活年代距今________(越早、越晚)，为什么？
【智涂笔记】
研究生物进化的方法——比较法
1. 概念
根据一定的标准，把彼此有某种关系的事物加以对比，确定它们的相同和不同之外。
2．运用比较法研究生物的进化
(1)比较化石：比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动物的进化顺序。
(2)比较形态结构：比较动物的形态和解剖特征，判断生物间的进化关系和亲缘关系。
(3)比较发育过程：比较动植物的胚胎形成和发育过程，为生物进化提供发育方面的证据。
(4)比较分子的差异：利用组成生物体的一些重要物质在分子水平上的差异性，来比较生物之间的亲缘关系。
3．化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
【师说核心】
一、其他进化证据的比较
二、教材中能说明生物有共同祖先的事例
1．生物的遗传物质都是核酸：地球上目前存在的生物的遗传物质都是核酸，其中具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，只有极个别的病毒的遗传物质是RNA。而这些RNA病毒也起源于DNA为遗传物质的生物，归根到底，地球上最原始的生物的遗传物质应该是DNA。在千万年的进化过程中，生物的遗传物质在遗传过程中同时朝着不同方向变异。而不同的自然环境保留下了不同的变异基因，才导致今天纷繁万象的自然界。
2．地球上生物遗传信息传递都遵循中心法则：DNA上的遗传信息通过复制传递到子细胞或子代生物体内，并通过转录传到RNA上，RNA上的信息通过翻译指导蛋白质的合成。这些信息传递过程不管是在真核生物还是在原核生物中都存在，如果生物不是具有共同起源，两类生物不会这么巧合都遵循中心法则。
3．地球上生物遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则：在生物界通用的中心法则中，都遵循碱基互补配对，比如DNA复制时有A—T、G—C配对，在转录过程中，有T—A、A—U、G—C配对，在翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子存在A—U、G—C配对。
4．地球上的生物都共用同一套遗传密码：生物体内RNA指导蛋白质合成，都是mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，故而生物有64种密码子，而且不管是动物、植物、微生物，特定密码子对应编码的氨基酸都是相同的。终止密码子都是UAA、UAG、UGA。这也充分说明了地球上的生物有共同起源。
5．生物体有共同起源的其他证据：地球上生物有共同起源在别的方面我们也能找到一些证据。比如地球上的具有生命系统的细胞都具有生物膜系统(如细胞膜)，而且不管是原核细胞还是真核细胞的生物膜都是以磷脂双分子层为基本支架。
【针对检测】
1．黑猩猩与人类在基因上的相似程度大约为99%，这个事例可以说明( )
A．人类和黑猩猩的共同祖先是森林古猿
B．人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的
C．人类和黑猩猩有较近的亲缘关系
D．生物具有遗传和变异的特性
2．鸡在胚胎发育第4天左右排泄氨(与鱼类相似)；第6～8天以排尿素为主(与两栖类相似)；第10天左右排泄尿酸(与鸟类相似)。这可以作为生物进化的哪一方面的证据( )
A．分子生物学 B．胚胎学
C．古生物学 D．生理学
3．(等级考选做，多选)下列关于基因序列比较的叙述中，正确的是( )
A．基因序列指的是基因中的碱基序列
B．通过比较不同生物的同一类基因(如血红蛋白基因)中的碱基序列可以得知它们的亲缘关系远近
C．比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因序列也可以了解人与猪的亲缘关系远近
D．必须先将不同生物的基因序列进行测序，才能将基因中的遗传信息进行比较
4．(等级考选做，多选)下图为四个物种的进化关系树，图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度，DNA碱基进化速率按1%/百万年计算。下列相关叙述合理的是( )
A．四个物种是由共同祖先形成的
B．不同生物的DNA差异的大小不能揭示它们在进化史上出现的顺序
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
探究点三 达尔文的自然选择学说
【师问导学】
一、请结合相关情境，回答问题：
在降雪晚而少的冬季，雷鸟因羽毛换成白色反而易被捕食者发现，这种现象在生物学上称为________________，其根本原因是______________________________________________。
二、结合下图，试着用达尔文的自然选择学说思考下列问题：
1．结合图示思考下列问题：
(1)长颈鹿祖先的颈和前肢的长短有差异吗？由此说明什么问题？
(2)在旱季缺乏青草的时期，颈和前肢长短不同的个体生存机会相等吗？由此说明什么问题？
(3)长颈鹿之间为什么会出现生存斗争？
(4)是什么原因导致了在生存斗争中出现优势和劣势？
(5)长颈鹿中颈较长的能吃到树叶而生存下来，而颈较短的吃不到树叶而死亡，这种选择的结果达尔文是如何描述的？
2．从变异产生的角度分析，达尔文是否接受了拉马克的观点？
3．相比拉马克，达尔文认为生物进化的关键是什么？
4．通过对长颈鹿的进化历程的分析，你能否解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系？
【智涂笔记】
名师提醒：
(1)自然选择的方向和变异的方向不一定是相同的，变异为自然选择提供原材料，变异是不定向的，自然选择是定向的。
(2)生存斗争不仅包括生物与无机环境之间的剧烈斗争，还包括生物与生物之间的斗争。生存斗争对某些具体个体的生存不利，但对物种的生存有利，并推动生物进化。
方法规律：自然选择学说中有关“变异”的分析
(1)环境因素的作用：环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。
【师说核心】
一、达尔文自然选择学说的内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(1)过度繁殖——自然选择的基础
(2)生存斗争——进化的动力和自然选择的手段
①种类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(种内斗争,种间斗争,生物与无机环境之间的斗争))
②意义eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(对某些个体的生存不利,对物种的生存有利,推动生物的进化))
(3)遗传变异——生物进化的内因
①变异是不定向的eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(有利变异,不利变异))
②遗传的作用：有利于微小有利变异的积累。
(4)适者生存——自然选择的结果
①生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保存或淘汰。
②自然选择只选择与环境相适应的变异类型，通过多次选择，生物微小的变异得到积累。
(5)自然选择学说主要内容之间的关系图解
二、达尔文自然选择学说内容之间的关系
1．自然选择的对象
(1)直接对象是生物的变异性状。
(2)间接对象是相关的基因型。
(3)根本对象是与变异性状相对应的基因。
2．自然选择的因素：
外界环境，包括无机环境和生物环境。
3．自然选择的手段：生存斗争。
4．进化的内因：遗传和变异。
(1)生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。
(2)遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。
5．选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。
三、达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较
【针对检测】
1．由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加，下列对这一现象的解释，正确的是( )
A．人工选择 B．适者生存
C．用进废退 D．定向变异
2．达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是( )
A．个体、个体 B．个体、种群
C．种群、种群 D．种群、个体
3．下图所示是以长颈鹿的进化为例说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是( )
A．长颈鹿个体之间许多性状存在差异，如颈和前肢的长短不同
B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C．颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物而生存并繁殖后代
D．自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展
4．(等级考选做)随着抗生素的广泛应用，耐药细菌不断出现，抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用是( )
A．抗生素的不断使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性
B．细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
C．细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
D．抗生素使细菌产生了定向变异
【网络建构】
【主干落实】
1．化石为研究生物进化提供了直接证据。
2．比较解剖学、胚胎学及细胞和分子水平的研究给生物进化提供了有力支持。
3．达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
4．达尔文自然选择学说能解释生物进化的原因及物种多样性的形成。
5．达尔文自然选择学说的局限性表现为：
(1)不能解释遗传和变异的本质。
(2)不能解释物种大爆发现象。
(3)对生物进化的解释局限于个体水平。
1．下列各组器官在结构上相似的是( )
A．人的手和蝙蝠的翼
B．鲨鱼的鳍和虎鲸的鳍
C．蝗虫的翅和家鸽的翼
D．猫的前肢和马的前肢
2．蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞和分子水平的证据
D．化石证据
3．达尔文认为生物出现生存斗争的原因是( )
A．生物个体间有强有弱
B．生物同时存在着遗传和变异的矛盾
C．生物过度繁殖和有限的生存条件之间的矛盾
D．适者生存、不适者被淘汰的过程
4．一年生植物到秋天死亡，它们却能利用种子过冬，就像许多昆虫利用卵过冬一样，这都是对寒冷气候的适应，这种现象用达尔文的观点来解释，是( )
A．遗传变异的结果 B．生存斗争的结果
C．自然选择的结果 D．适者生存的结果
5．下面是某同学依据四种哺乳动物的血红蛋白基因的部分碱基序列作出的亲缘关系判断，其中正确的是( )
①TGACAAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
②TCACGAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
③TGACGAGAACAAGTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
④TGGTGATAACAAGACAGAGATATCCGAGGACCAGC
AGATAGGAACCTGGGTCTCTAAGAAGCTA
A．①与②最远 B．①与②最近
C．②与④最近 D．①与③最近
6．下列选项不是达尔文进化观点的是( )
A．同种生物不同个体间存在许多性状上的差异
B．生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量
C．不适应生存环境的生物会被淘汰
D．突变和基因重组为生物进化提供了原材料
7．分析四种不同动物(甲、乙、丙、丁)的血红蛋白，发现在构成血红蛋白的数万个氨基酸中，仅有四个位置存在差异，列表如下：
(1)据此推测，血缘关系最近的两种动物是________。
(2)写出作出上述判断的依据：________________________________________________________________________。
(3)这是在________方面为生物进化提供的证据，血红蛋白α链的氨基酸每年都会按大约1.2×10－9的速率发生置换。
教材第100页►【问题探讨】
1．不能。
2．化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。
教材第101页►【思考·讨论】
1．支持。
2．提示：赫氏近鸟龙化石的身体骨架虽然与恐龙接近，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，还没有完全进化成鸟。
3．支持，说明早期古人类与猿有着相似的解剖结构，可能是由共同的祖先进化而来的。
教材第102页►【思考·讨论】
1．都有。其种类有一致性。
2．一致。
3．因为它们属于同源器官，由共同的原始祖先进化而来。
4．人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，各部分骨块和动物身体的相对位置相同。哺乳动物和鱼的骨骼都有脊柱和肋骨。上述情况支持现有的脊椎动物有共同的原始祖先。
教材第103页►【思考·讨论】
1．都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明当今生物与古细菌有共同的原始祖先。
2．当今生物的细胞中都以ATP为直接的供能物质，都有ATP和ADP的相互转化(合理即可)。
3．人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明人和类人猿亲缘关系较近。
4．通过比较题表数据可知：人与黑猩猩细胞色素c的氨基酸差异数最小，因此题中与人亲缘关系最近的生物是黑猩猩，人与酵母菌的细胞色素c的氨基酸差异数最大，因此题表中与人亲缘关系最远的生物是酵母菌。从单细胞的酵母菌到高等生物的黑猩猩均含有细胞色素c，这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于共同的原始祖先。
教材第104页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)√ (2)√ (3)×
2．A 在研究生物进化的过程中，化石是最直接的证据。
3．B
二、拓展应用
1．略。
2．开放性试题，答案合理即可。
教材第106页►【问题探讨】
1．这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
2．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．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，如翅上有类似于猛禽眼睛的眼斑等。
教材第106页►【思考·讨论】
1．枯叶蝶的天敌有燕、雀、蜘蛛、螳螂、蛙、蜻蜓等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2．雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白羽，以便使自己在白雪皑皑的环境中更难被发现，这属于一种保护色，利于躲避敌害和捕食，但如果冬天没有下雪，这反而会起到反作用，使雷鸟更容易被发现。
3．适应相对性的原因是不断变化的环境条件和相对稳定的遗传性状之间的矛盾。
教材第107页►【批判性思维】
竹节虫的身体与竹枝类似，枯叶蝶的外形似枯叶等。
教材第108页►【思考·讨论】
1．在环境变得干旱、缺乏青草时颈长的个体容易获得食物而生存下来。
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会增大。
3．能。枯叶蝶的祖先中存在着各种变异，这些变异是可以遗传的，枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶，不容易被敌害发现，就容易生存下来，并且繁殖后代，其他变异的枯叶蝶祖先容易被天敌发现，活下来的可能性很小，留下后代的机会就更小，经过许多代以后，其他变异的枯叶蝶祖先就被淘汰了，这样一代代的进化下去，就成了今天我们看到的枯叶蝶。
4．适应的形成是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，进而出现新的生物类型。
教材第108页►【批判性思维】
不同意。
教材第109页►【思考·讨论】
1．达尔文认为：所有的生物都是由最原始的共同祖先进化而来的，生物通过自然选择而不断进化。这一观点否定了“神创论”，不能被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．激励国人奋发图强，使中华民族能够屹立于世界民族之林。
3．辨证唯物主义的观点。
4．人类与其他生物有着共同的起源。人类是生物世界的成员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰者”。
教材第109页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)√
(2)× 具有有利变异的个体，不一定都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，也可以留下后代。
(3)√
2．A 拉马克的主要观点是用进废退和获得性遗传。“生物的种类从古至今是一样的”是物种不变论的观点。
二、拓展应用
1．提示：不同意这种观点。工蜂在花间采花粉时，会掉落一些花粉到花上。这些掉落的花粉关系重大，因它常造成植物的异花传粉。它与开花植物的繁盛密切相关。
2．提示：在自然界，物种的灭绝速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种灭绝的速率。现在的许多濒危物种很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。当然，如果某一物种的濒危纯粹是由于这种生物适应能力的低下等则另当别论。
3．提示：人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使得人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。
(以上三题的提示仅供参考，不一定要统一答案，只要说出支持或反对的理由合理即可。)
eq \x(温馨提示：请完成课后分层检测案18)
第6章 生物的进化
第1、2节 生物有共同祖先的证据
自然选择与适应的形成互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：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。
2．提示：古生物学的主要证据来源于化石，化石是生物进化最直接、最重要的证据。
3．(1)提示：在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
(2)提示：支持
4．提示：C(节肢动物)→A(鱼类)→B(爬行类)。
5．提示：生物是否有能够持久保存的硬体部分，如骨骼、枝叶等；生物体的大小，如太小，则不易成为化石或不易被发现。
6．(1)提示：三个不同的剑尾动物群体可能是同时出现的。
(2)提示：c；c群体的S值出现了不同方向的变化。
7．提示：水生 陆生 简单 复杂 低 高
【针对检测】
1．解析：考古工作者发现，最古老的生物化石为水生生物，并且，在越早形成的地层里，水生生物的化石越多，在越晚形成的地层里，陆生生物的化石越多，这一事实说明了生物的进化方向是从水生到陆生。
答案：A
2．解析：化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，研究发现，不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石：越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等，水生生物的化石越多，越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等，陆生生物化石越多，这说明生物进化的趋势是：从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，所以化石记录显示，在越晚形成的地层里形成化石的生物越复杂、高等，陆生的越多，但是也有简单的、低等的水生生物，故选C。
答案：C
3．解析：化石是生物进化的最直接的证据，化石在地层中出现具有一定顺序，越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单，越是晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。该物种的化石出现在较老的和较新的岩石层中，说明该物种经历了较长的年代都没有发生多大的变化。
答案：C
4．解析：根据化石形成的原因，化石是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等)，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的，并不是所有的古生物都能形成化石。越古老的地层，成为化石的生物越简单、越低等。化石是研究地球上生物进化的最主要、最可靠的证据。越晚近的地层中，形成化石的生物越复杂、高等，且陆生生物较多。
答案：C
5．解析：由题意可知，从古生代早期、中期到晚期的植物有从水生到陆生的特点。最早期的是藻类植物，所以最低等；最晚期的是被子植物，所以最高等；不能看出蕨类植物和裸子植物与藻类植物之间的进化关系。
答案：ABC
探究点二
【师问导学】
1．(1)提示：黑猩猩，因为黑猩猩与人类的DNA的碱基序列有98.2%相同，比另外两种动物都高，且从与人类开始分歧进化的时间比另外两动物都短。
(2)提示：因为黑猩猩和人类DNA的碱基序列有98.2%相同，而基因控制合成蛋白质，包括酶和蛋白质类激素。
2．提示：都有。这些骨的排列顺序相同。
3．提示：可能因为它们有共同的原始祖先。
4．提示：人与黑猩猩的亲缘关系较近，与马的较远。
5．提示：这些生物可能有共同祖先。
6．提示：动物、植物和真菌的营养方式、生物体结构功能迥然不同，但都是由真核细胞组成，它们的细胞结构十分相似，都有细胞膜、细胞质、细胞核等，它们在细胞层次上具有统一性。
7．提示：真核生物、原核生物细胞结构差异很大，但它们的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子各自的单体是相同的，连接方式也是相同的，在细胞中的作用也是相似的，它们在分子层次上具有统一性。
8．(1)提示：能。蛋白质是生命活动的主要承担者，所以可以通过比较人与四种不同生物蛋白质的不同，以确定四种生物与人的亲缘关系的远近：蛋白质差别越小，与人亲缘关系越近。
(2)提示：越早 两种生物的共同祖先生活的年代距今越早，这两种生物的蛋白质产生差异的时间也越早，差异性可能越大。
【针对检测】
1．解析：黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到99%，这表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系，有共同的祖先。
答案：C
2．解析：题中鸡的胚胎重演鱼类到两栖类到鸟类的系统发育的历程，这是生物进行的重要规律——重演律。重演现象不仅表现在形态结构方面(如脊椎动物早期胚胎都有鳃裂和尾等)，还表现在生理机能方面(如本题中不同时期排泄废物成分的不同)，但它们都是胚胎学所体现的。
答案：B
3．解析：人类的胰岛素基因和胰高血糖素基因的碱基序列也不相同，所以比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因的碱基序列不能说明它们亲缘关系的远近。
答案：ABD
4．解析：四个物种DNA相似度很高，很可能来源于共同祖先，A正确；不同生物的DNA差异的大小揭示了它们在进化史上出现的顺序，B错误；人类与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历了99万年左右的积累，C正确；经过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。
答案：AC
探究点三
【师问导学】
一、
提示：适应的相对性 遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
二、
1．(1)提示：有差异，说明变异是不定向的。
(2)提示：生存机会不相等。颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖，说明食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起到了选择作用。
(3)提示：一是长颈鹿通过过度繁殖产生大量的个体；二是生存资源是有限的。
(4)提示：由于遗传变异使长颈鹿有颈长和颈短的差异。
(5)提示：适者生存，不适者被淘汰。
2．提示：是。达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，承认变异是可以遗传的，但他认为变异有的可以遗传，有的不能遗传。
3．提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。
4．提示：变异是不定向的，自然选择的直接对象就是生物的变异性状，定向筛选出有利变异和不利变异，通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。
【针对检测】
1．解析：某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加，说明具有较厚外壳的蜗牛能适应其生活环境。
答案：B
2．解析：现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。
答案：B
3．解析：达尔文的自然选择学说能科学地解释生物进化的原因是变异、自然选择、遗传(使微小的有利变异逐代积累)的综合作用。其中生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择是通过生存斗争来实现的。自然选择使生物朝着适应环境、有利于自身生存的方向发展。
答案：D
4．解析：抗生素是一类广谱杀菌药物，对细菌具有杀灭作用，同时具有选择作用，抗生素没有杀灭所有的细菌，原因是细菌中有经过变异产生的对抗生素有抗性的个体，抗生素杀灭不具有抗性的个体，即对不定向变异进行了定向选择。
答案：B
归纳·提升·素养
【网络建构】
①生存斗争 ②适者生存
当堂·即时·反馈
1．答案：D
2．解析：蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物，更符合比较解剖学的内容。
答案：B
3．解析：生物都有产生大量后代的能力，但生存资源是有限的，这就必须通过生存斗争淘汰部分个体。
答案：C
4．解析：由达尔文的自然选择学说可知，凡是生存下来的生物都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。
答案：C
5．解析：因为①与②的血红蛋白基因中的碱基序列最为相似，故它们的亲缘关系最近。
答案：B
6．解析：A项说明同种生物之间存在着变异；B项说明生物存在着过度繁殖现象，生物生存条件是有限的，从而引起生存斗争；C项所述指适者生存，不适者淘汰；D项中，在达尔文生活的那个年代，还没有“基因”的概念。
答案：D
7．解析：生物与生物之间的亲缘关系越近，其化学结构越相似；亲缘关系越远，其化学结构的差异越大。甲与丁之间只有第4位氨基酸不同，其余均相同，在四者之中，甲和丁的差别最小，所以其亲缘关系最近。
答案：(1)甲与丁 (2)甲与丁的血红蛋白的氨基酸组成差异最小 (3)分子生物学
项目
证据
结论
比较解剖学证据
蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似
它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据
脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾消失了
脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
细胞水平的证据
生物都有能进行生长、增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础
支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据
不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异
生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近不同
比较项目
达尔文自然选择学说
拉马克进化学说
区
别
变异
变异是不定向的，本来就有的，环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向
变异是定向的，环境和动物的意愿可以决定变异的方向
适应
环境
有利变异→适者生存；不利变异→不适者被淘汰
环境和动物的意愿决定变异，且都适应环境
进化
方向
自然选择决定
生物自身决定
联系
均承认生物非神所造，而是由更古老的生物进化而来，即由简单→复杂、低等→高等进化而来，且生物进化都是“渐变”的结果
动物
第1位
第2位
第3位
第4位
甲
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸C
乙
氨基酸B
氨基酸C
氨基酸A
氨基酸A
丙
氨基酸A
氨基酸B
氨基酸C
氨基酸E
丁
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸E
课堂互动探究案
课程标准
尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先
尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征
举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释
素养达成
1．认同生物是由共同的祖先进化而来的；通过各种证据，形成生物进化的观念；认同协同进化是普遍存在的。(生命观念)
2．运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。(科学思维)
3．引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。(社会责任)
4．运用生物进化理论解释适应的形成和生物进化。(社会责任)
5．运用生物进化理论分析现实生活中诸如耐药菌的产生等相关问题。(社会责任)
这些化石你都见过吗？
从哪里能找到它们？
它与生物进化有什么关系呢？
探究点一 地层中陈列的生物进化的证据及生物进化的趋势
【师问导学】
1．什么是化石？
2．云南的昌门龙体长11米，高4米多，但从来没有人见过恐龙，怎么会知道得这么清楚呢？
3．请结合下图分析：
(1)化石在地质层中的分布有何规律？
(2)该图支持达尔文的共同由来学说吗？
________________________________________________________________________。
4．如图是几种动物化石，三个物种在进化过程中出现的先后顺序是怎样的？
5．曾经在地球上生存过的生物只有一小部分能够形成化石。请依据化石的概念，分析只有一小部分能够形成化石的原因。
6．在1.5亿年前的沉积岩中发现了已灭绝的剑尾动物的化石。研究人员对每个个体背甲的长/宽(用S表示)进行了测定。测定结果(该种动物S值的分布)表示成如图的P曲线。在1亿年前的沉积岩中，又在三个不同地点发现了三个不同的剑尾动物群体的化石，曲线a、b、c分别表示三个群体的S值的分布情况。
(1)在1亿年前的沉积岩中，在三个不同地点发现三个不同的剑尾动物群体的化石，据此可得出什么结论？
(2)据图分析，三个不同的群体中哪个群体当时生存的环境是较为复杂的？为什么？
7．通过研究化石和其他进化证据可以发现，从生活环境的角度看，生物进化是从________到________；从形态结构的角度看，是从________到________；从生物分类地位的角度看，是从________等到________等。
【智涂笔记】
归纳总结
化石的种类
1．化石证据是研究生物进化的直接证据。
2．现存生物不但在结构上具有相似性，而且在新陈代谢方面具有共同特征，这进一步说明现存生物由共同祖先进化而来。
误区警示：
不同生物化石的出现和地层的形成有着平行关系，越古老的地层中，形成化石的生物越简单、越低等。越晚近的地层中，形成化石的生物越复杂、越高等。但是由于地质作用，地质年代较近的地层中也可能有低等生物化石。
【师说核心】
一、教材延伸
化石的形成
在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡之后会留下遗体或是生活过的痕迹，这些生物遗体中的有机物被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，这些石化了的生物遗体、遗物或生活痕迹等称为化石。
化石的作用
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况，从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式；从植物化石推测它的形态、结构和分类地位等等。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
化石的分布
大部分化石发现于沉积岩的地层中。化石记录着地球和生物的进化历史，越古老的地层中，出现的生物越低等、越简单，越晚近的地层中，出现的生物越高等、越复杂。
生物进化的顺序
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、由水生到降生的进化顺序。
二、化石在研究生物进化中的应用
【针对检测】
1．科学家在一个地层中发现，在最底层只发现水生动物的化石，在中间地层中水生动物化石占多数，有少数的陆生动物化石，而越往上陆生动物化石越多，由此看出生物在生活环境方面的进化趋势是( )
A．从水生到陆生 B．从简单到复杂
C．从陆生到水生 D．从低等到高等
2．生物化石能证明生物的进化，其根本原因是( )
A．化石是保存在地层中的生物遗体或生活痕迹
B．化石是生物的祖先
C．各类生物化石在地层中出现有一定的顺序
D．地壳岩石形成有一定的顺序
3．一个古生物学家研究岩石层中的化石层时，鉴定出了一个物种。他认为这个物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变化。他作出这个判断的依据是( )
A．该物种的化石出现在较老的岩石层中
B．该物种的化石出现在较新的岩石层中
C．该物种的化石出现在较老和较新的岩石层中
D．该物种的化石在岩石层中从未出现过
4．(等级考选做)生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化形成化石。下列关于化石的叙述，正确的是( )
A．所有的古生物都能形成化石
B．在越古老地层中形成化石的生物越高等
C．化石是研究生物进化的重要证据
D．在越浅的地层中形成化石的生物越低等
5．(等级考选做，多选)对不同地层中生物化石的研究表明，在古生代早期，海生的藻类植物繁盛，到了古生代中期，原始陆生植物出现，到古生代晚期，蕨类植物繁盛，裸子植物出现，中生代裸子植物繁盛，并在中生代晚期出现了被子植物。上述现象能说明的生物进化事实是( )
A．生物进化方向是由水生到陆生
B．藻类植物是原始低等的植物类群
C．被子植物是高等的植物类群
D．蕨类植物和裸子植物都是由藻类植物直接进化而来的
探究点二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
【师问导学】
1．根据下图提供的几种动物的DNA的碱基序列与人类相比较的数据以及有关知识，回答下列问题。
(1)哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？为什么？
(2)为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似氨基酸顺序的酶和激素？
2．蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其排列顺序一致吗？
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？
4．科学家研究了人、黑猩猩和马的细胞色素c的结构，发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异大一些，这能说明什么问题？
5．生物界中某些生物的器官结构相似，具有统一性，怎样解释这一现象？
6．生物界中某些生物在细胞层次上具有统一性，试举例说明。
7．生物界的某些生物的细胞差异很大，但在分子层次上具有统一性，试举例说明。
8．科学家运用分子生物学技术分析甲、乙、丙、丁四种不同动物的血红蛋白，发现构成血红蛋白的氨基酸与人体血红蛋白存在不同程度的差异。
(1)根据血红蛋白的差异，能否推断四种生物与人的亲缘关系的远近？为什么？
(2)假若丙、丁两种生物的蛋白质差异最大，两种生物的共同祖先生活年代距今________(越早、越晚)，为什么？
【智涂笔记】
研究生物进化的方法——比较法
1. 概念
根据一定的标准，把彼此有某种关系的事物加以对比，确定它们的相同和不同之外。
2．运用比较法研究生物的进化
(1)比较化石：比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动物的进化顺序。
(2)比较形态结构：比较动物的形态和解剖特征，判断生物间的进化关系和亲缘关系。
(3)比较发育过程：比较动植物的胚胎形成和发育过程，为生物进化提供发育方面的证据。
(4)比较分子的差异：利用组成生物体的一些重要物质在分子水平上的差异性，来比较生物之间的亲缘关系。
3．化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
【师说核心】
一、其他进化证据的比较
二、教材中能说明生物有共同祖先的事例
1．生物的遗传物质都是核酸：地球上目前存在的生物的遗传物质都是核酸，其中具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，只有极个别的病毒的遗传物质是RNA。而这些RNA病毒也起源于DNA为遗传物质的生物，归根到底，地球上最原始的生物的遗传物质应该是DNA。在千万年的进化过程中，生物的遗传物质在遗传过程中同时朝着不同方向变异。而不同的自然环境保留下了不同的变异基因，才导致今天纷繁万象的自然界。
2．地球上生物遗传信息传递都遵循中心法则：DNA上的遗传信息通过复制传递到子细胞或子代生物体内，并通过转录传到RNA上，RNA上的信息通过翻译指导蛋白质的合成。这些信息传递过程不管是在真核生物还是在原核生物中都存在，如果生物不是具有共同起源，两类生物不会这么巧合都遵循中心法则。
3．地球上生物遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则：在生物界通用的中心法则中，都遵循碱基互补配对，比如DNA复制时有A—T、G—C配对，在转录过程中，有T—A、A—U、G—C配对，在翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子存在A—U、G—C配对。
4．地球上的生物都共用同一套遗传密码：生物体内RNA指导蛋白质合成，都是mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，故而生物有64种密码子，而且不管是动物、植物、微生物，特定密码子对应编码的氨基酸都是相同的。终止密码子都是UAA、UAG、UGA。这也充分说明了地球上的生物有共同起源。
5．生物体有共同起源的其他证据：地球上生物有共同起源在别的方面我们也能找到一些证据。比如地球上的具有生命系统的细胞都具有生物膜系统(如细胞膜)，而且不管是原核细胞还是真核细胞的生物膜都是以磷脂双分子层为基本支架。
【针对检测】
1．黑猩猩与人类在基因上的相似程度大约为99%，这个事例可以说明( )
A．人类和黑猩猩的共同祖先是森林古猿
B．人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的
C．人类和黑猩猩有较近的亲缘关系
D．生物具有遗传和变异的特性
2．鸡在胚胎发育第4天左右排泄氨(与鱼类相似)；第6～8天以排尿素为主(与两栖类相似)；第10天左右排泄尿酸(与鸟类相似)。这可以作为生物进化的哪一方面的证据( )
A．分子生物学 B．胚胎学
C．古生物学 D．生理学
3．(等级考选做，多选)下列关于基因序列比较的叙述中，正确的是( )
A．基因序列指的是基因中的碱基序列
B．通过比较不同生物的同一类基因(如血红蛋白基因)中的碱基序列可以得知它们的亲缘关系远近
C．比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因序列也可以了解人与猪的亲缘关系远近
D．必须先将不同生物的基因序列进行测序，才能将基因中的遗传信息进行比较
4．(等级考选做，多选)下图为四个物种的进化关系树，图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度，DNA碱基进化速率按1%/百万年计算。下列相关叙述合理的是( )
A．四个物种是由共同祖先形成的
B．不同生物的DNA差异的大小不能揭示它们在进化史上出现的顺序
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
探究点三 达尔文的自然选择学说
【师问导学】
一、请结合相关情境，回答问题：
在降雪晚而少的冬季，雷鸟因羽毛换成白色反而易被捕食者发现，这种现象在生物学上称为________________，其根本原因是______________________________________________。
二、结合下图，试着用达尔文的自然选择学说思考下列问题：
1．结合图示思考下列问题：
(1)长颈鹿祖先的颈和前肢的长短有差异吗？由此说明什么问题？
(2)在旱季缺乏青草的时期，颈和前肢长短不同的个体生存机会相等吗？由此说明什么问题？
(3)长颈鹿之间为什么会出现生存斗争？
(4)是什么原因导致了在生存斗争中出现优势和劣势？
(5)长颈鹿中颈较长的能吃到树叶而生存下来，而颈较短的吃不到树叶而死亡，这种选择的结果达尔文是如何描述的？
2．从变异产生的角度分析，达尔文是否接受了拉马克的观点？
3．相比拉马克，达尔文认为生物进化的关键是什么？
4．通过对长颈鹿的进化历程的分析，你能否解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系？
【智涂笔记】
名师提醒：
(1)自然选择的方向和变异的方向不一定是相同的，变异为自然选择提供原材料，变异是不定向的，自然选择是定向的。
(2)生存斗争不仅包括生物与无机环境之间的剧烈斗争，还包括生物与生物之间的斗争。生存斗争对某些具体个体的生存不利，但对物种的生存有利，并推动生物进化。
方法规律：自然选择学说中有关“变异”的分析
(1)环境因素的作用：环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。
【师说核心】
一、达尔文自然选择学说的内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(1)过度繁殖——自然选择的基础
(2)生存斗争——进化的动力和自然选择的手段
①种类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(种内斗争,种间斗争,生物与无机环境之间的斗争))
②意义eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(对某些个体的生存不利,对物种的生存有利,推动生物的进化))
(3)遗传变异——生物进化的内因
①变异是不定向的eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(有利变异,不利变异))
②遗传的作用：有利于微小有利变异的积累。
(4)适者生存——自然选择的结果
①生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保存或淘汰。
②自然选择只选择与环境相适应的变异类型，通过多次选择，生物微小的变异得到积累。
(5)自然选择学说主要内容之间的关系图解
二、达尔文自然选择学说内容之间的关系
1．自然选择的对象
(1)直接对象是生物的变异性状。
(2)间接对象是相关的基因型。
(3)根本对象是与变异性状相对应的基因。
2．自然选择的因素：
外界环境，包括无机环境和生物环境。
3．自然选择的手段：生存斗争。
4．进化的内因：遗传和变异。
(1)生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。
(2)遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。
5．选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。
三、达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较
【针对检测】
1．由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加，下列对这一现象的解释，正确的是( )
A．人工选择 B．适者生存
C．用进废退 D．定向变异
2．达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是( )
A．个体、个体 B．个体、种群
C．种群、种群 D．种群、个体
3．下图所示是以长颈鹿的进化为例说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是( )
A．长颈鹿个体之间许多性状存在差异，如颈和前肢的长短不同
B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C．颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物而生存并繁殖后代
D．自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展
4．(等级考选做)随着抗生素的广泛应用，耐药细菌不断出现，抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用是( )
A．抗生素的不断使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性
B．细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
C．细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
D．抗生素使细菌产生了定向变异
【网络建构】
【主干落实】
1．化石为研究生物进化提供了直接证据。
2．比较解剖学、胚胎学及细胞和分子水平的研究给生物进化提供了有力支持。
3．达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
4．达尔文自然选择学说能解释生物进化的原因及物种多样性的形成。
5．达尔文自然选择学说的局限性表现为：
(1)不能解释遗传和变异的本质。
(2)不能解释物种大爆发现象。
(3)对生物进化的解释局限于个体水平。
1．下列各组器官在结构上相似的是( )
A．人的手和蝙蝠的翼
B．鲨鱼的鳍和虎鲸的鳍
C．蝗虫的翅和家鸽的翼
D．猫的前肢和马的前肢
2．蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞和分子水平的证据
D．化石证据
3．达尔文认为生物出现生存斗争的原因是( )
A．生物个体间有强有弱
B．生物同时存在着遗传和变异的矛盾
C．生物过度繁殖和有限的生存条件之间的矛盾
D．适者生存、不适者被淘汰的过程
4．一年生植物到秋天死亡，它们却能利用种子过冬，就像许多昆虫利用卵过冬一样，这都是对寒冷气候的适应，这种现象用达尔文的观点来解释，是( )
A．遗传变异的结果 B．生存斗争的结果
C．自然选择的结果 D．适者生存的结果
5．下面是某同学依据四种哺乳动物的血红蛋白基因的部分碱基序列作出的亲缘关系判断，其中正确的是( )
①TGACAAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
②TCACGAGAACA_GTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
③TGACGAGAACAAGTTAGAG_TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
④TGGTGATAACAAGACAGAGATATCCGAGGACCAGC
AGATAGGAACCTGGGTCTCTAAGAAGCTA
A．①与②最远 B．①与②最近
C．②与④最近 D．①与③最近
6．下列选项不是达尔文进化观点的是( )
A．同种生物不同个体间存在许多性状上的差异
B．生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量
C．不适应生存环境的生物会被淘汰
D．突变和基因重组为生物进化提供了原材料
7．分析四种不同动物(甲、乙、丙、丁)的血红蛋白，发现在构成血红蛋白的数万个氨基酸中，仅有四个位置存在差异，列表如下：
(1)据此推测，血缘关系最近的两种动物是________。
(2)写出作出上述判断的依据：________________________________________________________________________。
(3)这是在________方面为生物进化提供的证据，血红蛋白α链的氨基酸每年都会按大约1.2×10－9的速率发生置换。
教材第100页►【问题探讨】
1．不能。
2．化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。
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1．支持。
2．提示：赫氏近鸟龙化石的身体骨架虽然与恐龙接近，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，还没有完全进化成鸟。
3．支持，说明早期古人类与猿有着相似的解剖结构，可能是由共同的祖先进化而来的。
教材第102页►【思考·讨论】
1．都有。其种类有一致性。
2．一致。
3．因为它们属于同源器官，由共同的原始祖先进化而来。
4．人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，各部分骨块和动物身体的相对位置相同。哺乳动物和鱼的骨骼都有脊柱和肋骨。上述情况支持现有的脊椎动物有共同的原始祖先。
教材第103页►【思考·讨论】
1．都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明当今生物与古细菌有共同的原始祖先。
2．当今生物的细胞中都以ATP为直接的供能物质，都有ATP和ADP的相互转化(合理即可)。
3．人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明人和类人猿亲缘关系较近。
4．通过比较题表数据可知：人与黑猩猩细胞色素c的氨基酸差异数最小，因此题中与人亲缘关系最近的生物是黑猩猩，人与酵母菌的细胞色素c的氨基酸差异数最大，因此题表中与人亲缘关系最远的生物是酵母菌。从单细胞的酵母菌到高等生物的黑猩猩均含有细胞色素c，这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于共同的原始祖先。
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一、概念检测
1．(1)√ (2)√ (3)×
2．A 在研究生物进化的过程中，化石是最直接的证据。
3．B
二、拓展应用
1．略。
2．开放性试题，答案合理即可。
教材第106页►【问题探讨】
1．这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
2．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．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，如翅上有类似于猛禽眼睛的眼斑等。
教材第106页►【思考·讨论】
1．枯叶蝶的天敌有燕、雀、蜘蛛、螳螂、蛙、蜻蜓等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2．雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白羽，以便使自己在白雪皑皑的环境中更难被发现，这属于一种保护色，利于躲避敌害和捕食，但如果冬天没有下雪，这反而会起到反作用，使雷鸟更容易被发现。
3．适应相对性的原因是不断变化的环境条件和相对稳定的遗传性状之间的矛盾。
教材第107页►【批判性思维】
竹节虫的身体与竹枝类似，枯叶蝶的外形似枯叶等。
教材第108页►【思考·讨论】
1．在环境变得干旱、缺乏青草时颈长的个体容易获得食物而生存下来。
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会增大。
3．能。枯叶蝶的祖先中存在着各种变异，这些变异是可以遗传的，枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶，不容易被敌害发现，就容易生存下来，并且繁殖后代，其他变异的枯叶蝶祖先容易被天敌发现，活下来的可能性很小，留下后代的机会就更小，经过许多代以后，其他变异的枯叶蝶祖先就被淘汰了，这样一代代的进化下去，就成了今天我们看到的枯叶蝶。
4．适应的形成是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，进而出现新的生物类型。
教材第108页►【批判性思维】
不同意。
教材第109页►【思考·讨论】
1．达尔文认为：所有的生物都是由最原始的共同祖先进化而来的，生物通过自然选择而不断进化。这一观点否定了“神创论”，不能被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．激励国人奋发图强，使中华民族能够屹立于世界民族之林。
3．辨证唯物主义的观点。
4．人类与其他生物有着共同的起源。人类是生物世界的成员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰者”。
教材第109页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)√
(2)× 具有有利变异的个体，不一定都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，也可以留下后代。
(3)√
2．A 拉马克的主要观点是用进废退和获得性遗传。“生物的种类从古至今是一样的”是物种不变论的观点。
二、拓展应用
1．提示：不同意这种观点。工蜂在花间采花粉时，会掉落一些花粉到花上。这些掉落的花粉关系重大，因它常造成植物的异花传粉。它与开花植物的繁盛密切相关。
2．提示：在自然界，物种的灭绝速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种灭绝的速率。现在的许多濒危物种很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。当然，如果某一物种的濒危纯粹是由于这种生物适应能力的低下等则另当别论。
3．提示：人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使得人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。
(以上三题的提示仅供参考，不一定要统一答案，只要说出支持或反对的理由合理即可。)
eq \x(温馨提示：请完成课后分层检测案18)
第6章 生物的进化
第1、2节 生物有共同祖先的证据
自然选择与适应的形成互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：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。
2．提示：古生物学的主要证据来源于化石，化石是生物进化最直接、最重要的证据。
3．(1)提示：在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。
(2)提示：支持
4．提示：C(节肢动物)→A(鱼类)→B(爬行类)。
5．提示：生物是否有能够持久保存的硬体部分，如骨骼、枝叶等；生物体的大小，如太小，则不易成为化石或不易被发现。
6．(1)提示：三个不同的剑尾动物群体可能是同时出现的。
(2)提示：c；c群体的S值出现了不同方向的变化。
7．提示：水生 陆生 简单 复杂 低 高
【针对检测】
1．解析：考古工作者发现，最古老的生物化石为水生生物，并且，在越早形成的地层里，水生生物的化石越多，在越晚形成的地层里，陆生生物的化石越多，这一事实说明了生物的进化方向是从水生到陆生。
答案：A
2．解析：化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，研究发现，不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石：越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等，水生生物的化石越多，越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等，陆生生物化石越多，这说明生物进化的趋势是：从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，所以化石记录显示，在越晚形成的地层里形成化石的生物越复杂、高等，陆生的越多，但是也有简单的、低等的水生生物，故选C。
答案：C
3．解析：化石是生物进化的最直接的证据，化石在地层中出现具有一定顺序，越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单，越是晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。该物种的化石出现在较老的和较新的岩石层中，说明该物种经历了较长的年代都没有发生多大的变化。
答案：C
4．解析：根据化石形成的原因，化石是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等)，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的，并不是所有的古生物都能形成化石。越古老的地层，成为化石的生物越简单、越低等。化石是研究地球上生物进化的最主要、最可靠的证据。越晚近的地层中，形成化石的生物越复杂、高等，且陆生生物较多。
答案：C
5．解析：由题意可知，从古生代早期、中期到晚期的植物有从水生到陆生的特点。最早期的是藻类植物，所以最低等；最晚期的是被子植物，所以最高等；不能看出蕨类植物和裸子植物与藻类植物之间的进化关系。
答案：ABC
探究点二
【师问导学】
1．(1)提示：黑猩猩，因为黑猩猩与人类的DNA的碱基序列有98.2%相同，比另外两种动物都高，且从与人类开始分歧进化的时间比另外两动物都短。
(2)提示：因为黑猩猩和人类DNA的碱基序列有98.2%相同，而基因控制合成蛋白质，包括酶和蛋白质类激素。
2．提示：都有。这些骨的排列顺序相同。
3．提示：可能因为它们有共同的原始祖先。
4．提示：人与黑猩猩的亲缘关系较近，与马的较远。
5．提示：这些生物可能有共同祖先。
6．提示：动物、植物和真菌的营养方式、生物体结构功能迥然不同，但都是由真核细胞组成，它们的细胞结构十分相似，都有细胞膜、细胞质、细胞核等，它们在细胞层次上具有统一性。
7．提示：真核生物、原核生物细胞结构差异很大，但它们的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子各自的单体是相同的，连接方式也是相同的，在细胞中的作用也是相似的，它们在分子层次上具有统一性。
8．(1)提示：能。蛋白质是生命活动的主要承担者，所以可以通过比较人与四种不同生物蛋白质的不同，以确定四种生物与人的亲缘关系的远近：蛋白质差别越小，与人亲缘关系越近。
(2)提示：越早 两种生物的共同祖先生活的年代距今越早，这两种生物的蛋白质产生差异的时间也越早，差异性可能越大。
【针对检测】
1．解析：黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到99%，这表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系，有共同的祖先。
答案：C
2．解析：题中鸡的胚胎重演鱼类到两栖类到鸟类的系统发育的历程，这是生物进行的重要规律——重演律。重演现象不仅表现在形态结构方面(如脊椎动物早期胚胎都有鳃裂和尾等)，还表现在生理机能方面(如本题中不同时期排泄废物成分的不同)，但它们都是胚胎学所体现的。
答案：B
3．解析：人类的胰岛素基因和胰高血糖素基因的碱基序列也不相同，所以比较猪的胰岛素基因和人的胰高血糖素基因的碱基序列不能说明它们亲缘关系的远近。
答案：ABD
4．解析：四个物种DNA相似度很高，很可能来源于共同祖先，A正确；不同生物的DNA差异的大小揭示了它们在进化史上出现的顺序，B错误；人类与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历了99万年左右的积累，C正确；经过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多，D错误。
答案：AC
探究点三
【师问导学】
一、
提示：适应的相对性 遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
二、
1．(1)提示：有差异，说明变异是不定向的。
(2)提示：生存机会不相等。颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖，说明食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起到了选择作用。
(3)提示：一是长颈鹿通过过度繁殖产生大量的个体；二是生存资源是有限的。
(4)提示：由于遗传变异使长颈鹿有颈长和颈短的差异。
(5)提示：适者生存，不适者被淘汰。
2．提示：是。达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，承认变异是可以遗传的，但他认为变异有的可以遗传，有的不能遗传。
3．提示：他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。
4．提示：变异是不定向的，自然选择的直接对象就是生物的变异性状，定向筛选出有利变异和不利变异，通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。
【针对检测】
1．解析：某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加，说明具有较厚外壳的蜗牛能适应其生活环境。
答案：B
2．解析：现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。
答案：B
3．解析：达尔文的自然选择学说能科学地解释生物进化的原因是变异、自然选择、遗传(使微小的有利变异逐代积累)的综合作用。其中生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择是通过生存斗争来实现的。自然选择使生物朝着适应环境、有利于自身生存的方向发展。
答案：D
4．解析：抗生素是一类广谱杀菌药物，对细菌具有杀灭作用，同时具有选择作用，抗生素没有杀灭所有的细菌，原因是细菌中有经过变异产生的对抗生素有抗性的个体，抗生素杀灭不具有抗性的个体，即对不定向变异进行了定向选择。
答案：B
归纳·提升·素养
【网络建构】
①生存斗争 ②适者生存
当堂·即时·反馈
1．答案：D
2．解析：蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物，更符合比较解剖学的内容。
答案：B
3．解析：生物都有产生大量后代的能力，但生存资源是有限的，这就必须通过生存斗争淘汰部分个体。
答案：C
4．解析：由达尔文的自然选择学说可知，凡是生存下来的生物都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，适者生存、不适者被淘汰是自然选择的结果。
答案：C
5．解析：因为①与②的血红蛋白基因中的碱基序列最为相似，故它们的亲缘关系最近。
答案：B
6．解析：A项说明同种生物之间存在着变异；B项说明生物存在着过度繁殖现象，生物生存条件是有限的，从而引起生存斗争；C项所述指适者生存，不适者淘汰；D项中，在达尔文生活的那个年代，还没有“基因”的概念。
答案：D
7．解析：生物与生物之间的亲缘关系越近，其化学结构越相似；亲缘关系越远，其化学结构的差异越大。甲与丁之间只有第4位氨基酸不同，其余均相同，在四者之中，甲和丁的差别最小，所以其亲缘关系最近。
答案：(1)甲与丁 (2)甲与丁的血红蛋白的氨基酸组成差异最小 (3)分子生物学
项目
证据
结论
比较解剖学证据
蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似
它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据
脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾消失了
脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
细胞水平的证据
生物都有能进行生长、增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础
支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据
不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异
生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近不同
比较项目
达尔文自然选择学说
拉马克进化学说
区
别
变异
变异是不定向的，本来就有的，环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向
变异是定向的，环境和动物的意愿可以决定变异的方向
适应
环境
有利变异→适者生存；不利变异→不适者被淘汰
环境和动物的意愿决定变异，且都适应环境
进化
方向
自然选择决定
生物自身决定
联系
均承认生物非神所造，而是由更古老的生物进化而来，即由简单→复杂、低等→高等进化而来，且生物进化都是“渐变”的结果
动物
第1位
第2位
第3位
第4位
甲
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸C
乙
氨基酸B
氨基酸C
氨基酸A
氨基酸A
丙
氨基酸A
氨基酸B
氨基酸C
氨基酸E
丁
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸A
氨基酸E
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