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(共34张PPT)
第6章 生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
学习目标
1
理解化石是支持生物进化论的最直接、最重要的证据
基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先
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
3
举例说明当今生物具有许多共同特征
4
化石证据
目录
contents
01
02
比较解剖学证据
03
胚胎学证据
04
细胞和分子水平的证据
达尔文(C. R. Darwin，1809-1882) 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。
反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗
不能。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人，也有人认为，进化论只是一种假说，不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳，但这些都不是有说服力的证据。
情境导入
达尔文(C. R. Darwin，1809-1882) 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。
你能说出什么证据来支持达尔文的观点
化石、同源器官、基因、蛋白质等方面
情境导入
达尔文的生物进化论
组成
共同由来学说
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来
自然选择学说
揭示的生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因
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
地层中陈列的证据——化石
辽宁古果化石标本
足迹化石
鱼化石
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
地层中陈列的证据——化石
植物化石
从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位
因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
从动物的骨骼化石推测
其体型大小和运动方式
骨骼化石
分布
大部分化石发现于沉积岩的地层中。如果把地层比作一本书，化石则是书中的文字，记录着地球和生物进化的历史。
地层中陈列的证据——化石
地层年龄 (百万年前) 首次出现的生物类群
(化石)
245——144 鸟类、哺乳类
360——286 爬行类
408——360 昆虫、两栖类
505——438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
地层中有大量化石的示意图
地层中陈列的证据——化石
思考讨论
◆图中所示资料支持达尔文的共同由来学说吗
支持。不同地层的形成年代不同，越早形成的地层中首次出现的生物越低等，生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等，生物特征越复杂。例如，21 亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物，7亿年前的地层中出现了多细胞生物，这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物，可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。同理，根据图6-2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
地层年龄 (百万年前) 首次出现的生物类群
(化石)
245——144 鸟类、哺乳类
360——286 爬行类
408——360 昆虫、两栖类
505——438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
地层中陈列的证据——化石
思考讨论
◆ 2009年，我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近乌龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，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。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，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
地层中陈列的证据——化石
思考讨论
◆ 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。这一证据支持人猿共祖说吗
露西既有智人的特征，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。
地层中陈列的证据——化石
思考讨论
结论
◆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
◆揭示出生物进化的顺序:
◇由简单到复杂
◇由低等到高等
◇由水生到陆生
1.生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石(　　)
2.通过化石可以了解已经绝灭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(　　)
√
正误判断
×
×
√
典例分析
[典例1] 一个古生物学家研究岩石层中的化石后，鉴定出一个物种。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，这位古生物学家的依据是(　　)
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
C
A、该物种的化石出现在较老的岩石层中，能够证明的是该物种可能是一-种简单低等的生物，不能证明这个物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变化。故不合题意。B、该物种的化石出现在较新的岩石层中，能够证明的是该物种可能是一种复 杂高等的生物，不能证明这个物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变化。故不合题意。C、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多大的变化。故符合题意。D、该物种的化石在岩石层中从未出现过，就无法通过化石证据来证明该物种的进化情况。故答案选C。
解析：
当今生物体上进化的印迹——比较解剖学证据
研究内容
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。
举例
三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
◆这四种前(上)肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指
骨。其种类有一致性吗
都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性
思考讨论
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
◆从上到下看这四种前(上)肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗
排列顺序一致
思考讨论
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
◆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
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来的。在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
思考讨论
当今生物体上进化的印迹——胚胎学证据
研究内容
胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科
事实证据
人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾
人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段
意义
支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点
当今生物体上进化的印迹——细胞和分子水平的证据
从微小的酵母菌，到独木成林的细叶榕;从善于攀援的黑猩猩，到我们人类，不同生物之间具有很大差异。
然而，细胞生物学和分子生物学的研究却表明，看似截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考讨论
资料1.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 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。
2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
都有呼吸作用，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，等等。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考讨论
资料2.人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异，分别只有2.4%，5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
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
都说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
猩猩
长臂猿
黑猩猩
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考讨论
资料3.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。
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
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，表明亲缘关系越近。
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
当今生物体上进化的印迹——细胞和分子水平的证据
细胞水平的证据
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
分子水平的证据
◆不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点
揭示人们当今生物有着共同的原始祖先
◆不同生物的DNA和蛋白质的差异的大小
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
生物有共同祖先的证据
◆化石证据(是生物进化直接的证据)
◆比较解剖学证据
◆胚胎学证据
◆细胞分子的证据
◆分子水平的证据
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
都给生物进化论提供了有力的支持物进化论提供了有力的支持
生物有共同祖先的证据
核心探讨
如图1分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较，图2是人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较。请思考下列问题：
(1)根据图1可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，而且在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这又说明了什么？
人和其他脊椎动物的胚胎发育初期在结构组成方面相同，这说明这些生物是由共同原始祖先进化而来的；胚胎发育晚期，人和其他脊椎动物在形态方面不一样，又说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
生物有共同祖先的证据
核心探讨
如图1分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较，图2是人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较。请思考下列问题：
(2)根据图2观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手，它们在结构组成方面相同吗，这说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？
在结构组成方面相同，这说明这些生物都起源于一个共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先生活在水中。在形态方面不一样，这说明在进化过程中，为适应不同的生活环境，几种生物的器官逐渐出现了形态和功能上的不同。
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.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说(　　)
7.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(　　)
不同生物之间的DNA序列有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的(　　)
正误判断
√
×
×
√
典例分析
[典例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
B
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。
解析：
学习小结
其他证据
化石
进化历程
地质时钟
生物有共同祖先的证据
解剖学、胚胎学、细胞和分子水平
1．某大学的科学家通过对形成于两亿多年前的三叠纪晚期粪便的研究发现，某地区曾经是一个“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米”的海洋世界。这一发现为该地区曾经是海洋世界提供了(　　)
A．比较解剖学证据 B．胚胎学证据
C．化石证据 D．生物化学证据
习题巩固
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，粪便属于古代生物的遗物，属于化石，因此这一发现为该地区曾经是海洋世界提供了化石证据，C符合题意。
解析：
C
2．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.细胞和分子水平的证据
D.古生物化石证据
习题巩固
胚胎学证据指的是胚胎发育过程中的同源器官发育情况的比较证据，A错误；比较解剖学证据是指对同源或同器官进行解剖比对进而得出亲缘关系远近与否的结论，题中所列的证据不属于比较解剖学证据，B错误；细胞和分子水平的证据通过对不同生物体内担负同一功能的物质如蛋白质的组分与结构进行比对，进而得出相应的结论，题中证据就是细胞和分子水平的证据，C正确；古生物化石证据是从地层中挖掘出来的古生物的遗体、遗迹和遗物等，与题中所列证据不符，D错误。
解析：
C
生 物 / 证据 / 进化

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