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人教版高中生物 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
基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先(重点)。
2
运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据，说明当今生物具有共同的祖先(难点)。
问题探讨
达尔文在《物种起源》一书中明确提出，地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击，有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象。以此发泄对达尔文的不满。直到今天，仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。
1. 反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗
2. 你能说出什么证据来支持达尔文的观点
达尔文的生物进化论两大学说:
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
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。
问题探讨
① 共同由来学说
② 自然选择学说
生物有共同祖先的证据
1. 化石
2. 比较解剖学
3. 胚胎学
4. 细胞和分子水平的证据
共同由来
学说的证据
>
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目标一
地层中陈列的证据——化石
概念：
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。
1.1 地层中陈列的证据——化石
1.8亿年前鳞鱼化石
大约6亿年前三叶虫化石
化石的形成过程
1.1 地层中陈列的证据——化石
14C是一种碳的放射性同位素，生物可以从环境中吸收到体内。当一个有机体死亡时，它的身体中含有已知百分比的14C。
随着时间的推移，生物体内的14C会分解成正常的12C 。由于机体已经死亡，没有新的14C进入，所以14C的数量随着时间的推移稳步下降。
当化石被发现时，我们可以通过测量化石中14C的含量，从而对化石的年龄做出可靠的估计。
1.1 地层中陈列的证据——化石
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
推测其形态、结构和分类地位
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。
作用：
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
根据教材P101“图6－2地层中有大量化石的示意图”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题：
(1)为什么说化石是研究生物进化的最直接证据？
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，它记录着地球和生物进化的历史。
(2)化石在地质层中的分布有何规律？支持达尔文的共同由来学说吗？
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。
支持共同由来学说。
沉积岩
活动1
化石证据对共同由来学说的支持
(3)科学家认为赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据，这是为什么？
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。
赫氏近鸟龙化石及复原图
(4)少女露西的骨骼化石与黑猩猩和人类骨骼结构的比较，支持人猿共祖说吗？为什么？
支持。因为露西既有现代人类的特征，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。
活动1
化石证据对共同由来学说的支持
1.1 地层中陈列的证据——化石
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。
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
生物的进化顺序：
已经发现大量化石证据证实：
化石在研究生物进化中的应用
1.根据生物进化的顺序，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　根据生物进化的顺序，由低等到高等、由简单到复杂可知，单细胞细菌结构最简单、最低等。
2.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.在越晚近的地层中形成化石的生物越低等
√
解析　根据化石形成的原因，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，并不是所有的古生物都能形成化石，A错误；
越古老的地层，成为化石的生物越简单、越低等，B错误；
化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据，C正确；
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，D错误。
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<
目标一
当今生物体上进化的印
迹——其他方面的证据
1
比较解剖学证据：
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
2.1 比较解剖学证据
同源器官
骨的种类一致、排列顺序一致骨骼结构均十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用等。
2.1 比较解剖学证据
痕迹器官
动物的尾骨
人类退化的尾骨
卷须
块茎
说明他们可能由共同祖先进化而来。
由于适应不同的环境，逐渐出现了形态和结构功能的不同。
2.1 比较解剖学证据
同功器官
昆虫的翅和蝙蝠的翼相似，能说明二者具有共同的原始祖先么？
不能，不是同源器官
2
胚胎学证据：
2.2 胚胎学证据
研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有的共同祖先观点。
细胞学：在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。
3
细胞和分子水平的证据：
分子生物学：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
细胞生物学和分子生物学的研究，可以看出截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。
2.3 细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
2.3 细胞和分子水平的证据
3
细胞和分子水平的证据：
(2)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了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。
1．分析教材P102“图6－3”及“思考·讨论”，回答下列问题：
(1)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢相比，在结构上有相似之处，而且排列顺序也基本一致，这说明了什么？是否支持现有的脊椎动物有共同祖先的观点？
活动2
生物进化其他方面的证据
说明它们可能是由共同的祖先进化而来的。
支持。
活动2
生物进化其他方面的证据
1．分析教材P102“图6－3”及“思考·讨论”，回答下列问题：
(2)这四种前(上)肢骨骼内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了什么？
这四种前(上)肢骨骼有相同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化而来的。在漫长的进化过程中，为了适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
2．分析教材P103“图6－4”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题：
(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？
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。
活动2
生物进化其他方面的证据
古细菌
2．分析教材P103“图6－4”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题：
都能进行细胞呼吸，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。
活动2
生物进化其他方面的证据
(2)举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
活动2
生物进化其他方面的证据
2．分析教材P103“图6－4”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题：
(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？
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，表示亲缘关系越近。支持生物有着共同的起源。
活动2
生物进化其他方面的证据
2．分析教材P103“图6－4”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题：
(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？
生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌
氨基酸差异数 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44
物质组成
细胞结构
细胞代谢
细胞生命活动
遗传物质
遗传信息流动
细胞学说
化学元素种类大致相同，无机物和有机物。
细胞膜、细胞质、核糖体、DNA和RNA。
都是物质与能量变化过程，ATP是直接能源物质。
增殖、分化、衰老、凋亡。
细胞生物都以DNA作为遗传物质。
DNA的结构均为双螺旋结构。
都遵循“中心法则”，共用一套遗传密码。
体现生物界的统一性。
当今生物具有共同的祖先
1.其他进化证据的比较
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 生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等 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
2.不同生物在细胞和分子水平上的相同或相似之处的总结
(1)细胞水平：不同的细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。
(2)分子水平
①不同的细胞绝大多数生命活动所需的能量都是由ATP直接提供。
②生物的遗传物质都是核酸。
③生物都共用一套遗传密码。
④遗传信息的传递都遵循中心法则，传递的过程中都遵循碱基互补配对原则。
3.人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中哪一方面的证据
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.生物遗传方面的证据
√
4.如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。下列相关叙述不合理的是
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
√
解析　四个物种DNA相似度很高，很可能来源于共同的祖先，A正确；
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差异经历了约99万年的积累，C正确。
课堂小结

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