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(共37张PPT)
必修2 遗传与进化
生 物 学
（新苏教版）
第四章 生物的进化
第2节 生物的多样性和适应性是进化的结果
1、看完这个视频，你是否赞成生物是具有共同祖先的呢？你的依据是什么？
2、后来通过人们大量的研究发现生物的确是具有共同祖先的，那么人们是利用什么证据来说明这一个观点的呢？
课堂导入
积极思维：鸟类是从古代爬行类进化而来的吗？
孔子鸟的身体结构既和爬行动物相似，又有和鸟类相似之处
资料1.近日，中科院古脊椎动物与古人类研究所透露，通过研究广西生物群发掘的古鱼类化石，该研究所发现一个盔甲与家族新成员——九尾狐甲鱼。研究发现它的尾鳍不仅有典型的下歪尾，还具有九个手指状的分叉，与传说中的九尾狐相似。
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物种类及其形态、结构、行为等特征。
生物进化的古生物学证据——化石
(1)化石是指经过自然界的作用，保存在地层中的古
生物_____、_____和它们的生活_____，如恐龙化石、恐龙蛋化石和恐龙足迹化石等。
遗体
遗物
遗迹
生物进化的古生物学证据——化石
（可以推测动物饮食情况）
动物牙齿化石
骨骼化石
植物化石
（可以推测动物体型大小和运动方式）
（可以推测植物体的形态结构和分类地位）
化石
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
资料2：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，适于攀援，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走。
少女露西骨骼化石模型及复原图
讨论：这一证据支持人猿共祖说吗？
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。
生物进化的古生物学证据——化石
对化石年龄的研究发现生物进化的历程
细菌、蓝细菌
原始裸子植物
现代人类
已经发现大量化石证据证实
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。
生物的进化顺序
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
生物进化的古生物学证据——化石
①研究的对象是动物同源器官。
②同源器官：_____相同，___________相似，而___________不同的器官。
③同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由_______________进化而来的，只是在进化过程中，由于生活环境的不同，同源器官逐渐出现了形态和结构的差异。例如，蝙蝠的翼手、鲸的鳍、猫的前肢、猿的上肢和人的上肢等。
起源
结构和部位
形态和功能
共同的原始祖先
生物进化的其他证据——比较解剖学证据
①研究的对象是不同生物_________的过程。
②亲缘关系相近的生物在胚胎发育中有相同的_________。
③比较胚胎学证据表明，脊椎动物具有共同的祖先，人类是从曾经_____
_______的祖先进化来的。
胚胎发育
发育阶段
有尾、
有鳃裂
生物进化的其他证据——比较胚胎学证据
①在真核生物中，每个物种细胞内的染色体_____和
每条染色体的_________都是恒定的。通过比较不同物种的__________，可以研究不同物种间的亲缘关系。
②对细胞代谢等方面的研究发现，当今生物都具有共同特征。例如，细胞呼吸方式多为细胞有氧呼吸或细胞无氧呼吸。
数量
形态结构
染色体组型和核型
生物进化的其他证据-细胞生物学证据
资料：已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
1、当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？说明了什么？
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。细胞结构相同，说明二者有共同祖先。
①一些科学家利用分子生物学技术对不同生物的__________进行组成分析，或利用_________方法，来判断生物之间的________和_________。
②分子生物学证据也说明，当今生物具有共同特征。例如，几乎所有生物都共用一套_________，遗传信息的传递都遵循_________。
生物大分子
分子杂交
亲缘关系
进化顺序
遗传密码
中心法则
生物进化的其他证据——分于生物学证据
资料:人与黑猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
2、人和类人猿在DNA碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？
说明人、猩猩、长臂猿等类猿人可能有共同祖先。
资料:细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示：
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/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44
关于人和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？
人和其他生物都含有细胞色素C，说明人和其他生物具有共同祖先，细胞中氨基酸序列的差异大小，体现了生物间亲缘关系的远近，差异越小，亲缘关系越近。
生物进化的其他证据——分于生物学证据
(1)生物的遗物和生活遗迹也可能形成化石(　　)
(2)通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态、结构特点，推测其行为特点(　　)
(3)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石(　　)
(4)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石(　　)
(5)通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系(　　)
(6)比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的(　　)
√
×
√
√
×
×
课中判断1
问题探讨
问题探讨
花蜜
问题探讨
花蜜
问题探讨
花蜜
果然发现这样的蛾类昆虫
问题探讨
花蜜
果然发现这样的蛾类昆虫
1.达尔文作出上述推测的理由是什么？
理由是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，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？
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。
问题探讨
花蜜
果然发现这样的蛾类昆虫
3.在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
4.虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
协同进化
___________是生物进化的结果，而生物的多样性和适应性与生物进化的方式有关。
(1)分歧进化
由一个原始物种经过漫长的地质年代，因适应不同的环境而向_____的方向进化，逐渐形成新物种的方式，称为分歧进化，如早期爬行类的进化发展。分歧进化也可以称为趋异进化。
生物多样性
不同
生物进化的方式——分歧进化
概念：由于相似或相同的生活环境，一些不同种类
的生物在_________下出现形态结构向着_________进化的方式，称为趋同进化。例如，鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化，形成具有相同功能的翼和翼手。
趋同进化现象说明，不同种类的生物发生_____相似或相同环境的进化，是__________的结果。
自然选择
同一方向
适应
自然选择
生物进化的方式——趋同进化
概念：不同_____之间、________________之间，在_________中不断进化和发展，这被称为协同进化或共同进化。
任何一个物种都不是_____进化的。协同进化的现象在自然界_____存在。彼此关系密切的生物，如：绿色开花植物和传粉动物、寄生虫和寄主，捕食者和被捕食者，双方相互选择，协同进化，能更好地适应生存环境。
物种
生物与无机环境
相互影响
单独
普遍
生物进化的方式——协同进化
A
A
A
A
竞争力强
竞争力中
竞争力弱
B
B
B
B
C
C
C
C
生物进化的方式——协同进化
A
A
A
A
竞争力强
竞争力中
竞争力弱
B
B
B
B
C
A
A
A
A
A
A
A
A
B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
捕食者
多吃
生物进化的方式——协同进化
A
A
A
A
竞争力强
竞争力中
竞争力弱
B
B
B
B
C
A
A
B
捕食者
多吃
C
C
C
C
C
B
生物进化的方式——协同进化
A
A
A
A
竞争力强
竞争力中
竞争力弱
B
B
B
B
C
A
A
B
捕食者
多吃
C
C
C
C
C
B
收割理论：
美国生态学家斯坦利提出：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再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。
被捕食者
协同进化
生物进化的方式——协同进化
不仅不同生物之间在进化上密切相关，生物进化与无机环境的变化也是相互影响的。
生物进化的方式——协同进化
原始大气
无 氧
生物为厌氧型
光合生物出现
有 氧
出现好氧细菌
最初
导致
不仅不同生物之间在进化上密切相关，生物进化与无机环境的变化也是相互影响的。
生物进化的方式——协同进化
概念：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。
生物多样性是指地球上生物的___________________，
以及由这些生物与环境相互作用所构成的_________多样性。
(1)生物的进化导致了生物______的多样性
①五界分类法：是由美国生物学家________在1969年提出的。
②五界系统包括：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界(没有包含_____)。
物种多样性和遗传多样性
生态系统
物种
魏泰克
病毒
生物的进化导致生物多样性
(2)_____多样性：所有生物既能保持各自物种的繁
衍，又能使同种生物的不同个体之间表现出差别，
这主要源于_________的作用和__________的差异。DNA是生物主要的遗传物质，而四种碱基在DNA长链上不同的_________，决定了基因及遗传的多样性。
(3)地球上丰富多样的生物物种来自共同的祖先，自然选择促进它们更好地适应特定的___________。所以，生物的多样性和适应性是生物进化的结果。
遗传
遗传物质
基因表达
排列组合
生存环境
生物的进化导致生物多样性
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
根本 原因
组成
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
组成
直接原因
决定
导致
直接 选择
基因多样性
生物多样性的关系：
长期自然选择、协同进化的结果
生物多样性形成的原因：
生物的进化导致生物多样性
(1)始祖鸟化石为鸟类起源于爬行类提供了证据(　　)
(2)生物多样性包括物种多样性、种群多样性和生态环境多样性(　　)
(3)盲鱼个体间在生存斗争过程中相互选择、协同协化(　　)
(4)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的(　　)
(5)生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程(　　)
×
√
×
×
×
课中判断2
课堂小结
1.科学家根据血红蛋白α链中氨基酸组成上的差异，推测鲤→马→人的蛋白质分子进化速率，从而为生物进化提供（ ）
A．胚胎学证据 B．比较解剖学证据
C．生物化学证据 D．化石证据
2、生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是（ ）
A、化石证据
B、胚胎学证据
C、比较解剖学证据
D、分子生物学证据
C
A
课堂小练
3．一位科学家从“人的阑尾与兔子的盲肠相似”推测人类与兔子有亲缘关系，他依据的证据属于（ ）
A．古生物化石证据B．胚胎学证据C.比较解剖学证据 D.生物化学证据
4.下列关于生物进化证据的叙述，错误的是（ ）
A．化石是研究生物进化最直接、最有力的证据
B．在地质年代较晚的地层中不可能找到低等生物的化石
C．蝙蝠的翼和人的上肢的结构相似说明它们是由共同祖先演化而来的
D．不同生物的DNA序列和蛋白质中氨基酸序列的相似度能反映亲缘关系的远近
C
B
课堂小练
5.根据分类学的记载，现在地球上生活着的生物大约有
200万种，但是每年都有新物种被发现。近年来在海
底3 000米的深海热泉孔周围，发现了以前没有记载的生物，这说明生物界的物种有待人们继续发现。
请根据以上材料分析：
(1)从分子水平看，生物的性状具有多样性的直接原因是______________
___，根本原因是____________。
(2)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是__________的结果，而进行有性生殖的生物，后代的不同表型主要是_________的结果。
(3)从进化角度看，物种多样性主要是_____________及变异、选择、遗传、隔离综合作用的结果。
蛋白质结构多样
性
DNA多样性
课堂小练
基因突变
基因重组
环境的多样性

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