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(共41张PPT)
6.1生物有共同祖先的证据
学习目标
基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先。
01
运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学间接证据说明当今生物具有共同的祖先。
02
举例说明当今生物具有许多共同特征。
03
目标一　
地层中陈列的证据——化石
自主学习：请同学化石？是如何形成的呢？有哪些类型？
对研们仔细阅读课本P100-101相关内容。
什么是究生物进化有什么意义呢？分布在哪里？
自主学习
粪便化石
牙齿化石
植物化石
1、 化石的概念：
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
根据保存的特点
化石
遗体化石
遗迹化石
遗物化石
模铸化石
生物体在岩石中留下的印模
枝叶印痕
古代动物的粪便、卵等
恐龙蛋化石
古代动物活动时留下的痕迹
恐龙足迹化石
2、化石的分类：
(教材P100)
古生物的遗体所形成的化石
硅化木
地层中陈列的证据——化石
地层中陈列的证据——化石
辽宁古果化石标本
诸城恐龙博物馆的化石
三叶虫化石标本
地层中陈列的证据——化石
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。
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
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
3、 研究化石的意义：
地层中陈列的证据——化石
河流携带着沉积物流入海洋，随着时间的推移，死去的生物被层层掩埋。
掘沉积岩我们可以看到排列有序的化石，最古老的埋藏在最深处。
4、化石的形成过程：
1.8亿年前的鳞鱼化石
大约6亿年前的三叶虫化石
地层中陈列的证据——化石
大部分化石发现于沉积岩的地层中
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
5、化石的分布：
地层中陈列的证据——化石
(1) 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。
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
2 100 单细胞真核生物
沉积岩
支持
地层中陈列的证据——化石
资料一：2009年，我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石，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。
化石证据对共同由来学说的支持
思考·讨论
1.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？
赫氏近鸟龙既有恐龙的特征，也有鸟类的特征，是鸟类和恐龙的过渡类型。说明鸟类可能由恐龙进化而来。
地层中陈列的证据——化石
资料二：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。
化石证据对共同由来学说的支持
思考·讨论
2.这一证据支持人猿共祖说吗？
露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。说明人和黑猩猩可能有共同的祖先。
少女露西骨骼化石模型及复原图
地层中陈列的证据——化石
大量化石证据证实：
生物的进化顺序：
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
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。
地层中陈列的证据——化石
地层中陈列的证据——化石
思考：有没有“活”的证据，当今生物体上是否有进化的印迹，可以佐证生物由共同祖先进化而来的呢？
南美草原发现的雕齿兽化石与现存生物犰狳[qiú yú]进行比较，发现它们都有相似的甲壳。
鸭嘴兽体表有毛，用乳汁哺育后代，具有哺乳动物的特征；鸭嘴兽的繁殖方式是卵生，又像爬行动物。因此，它可以作为哺乳动物是从爬行动物进化而来的证据之一。
地层中陈列的证据——化石
现存生物的形状和在化石中发现的生物基本相同，保留了其远古祖先的原始形状。且其近缘类群多数已灭绝，比较孤立，进化缓慢的生物便可称为孑遗生物或活化石。
地层中陈列的证据——化石
地层中陈列的证据——化石
扬子鳄属鳄形目，而鳄形目起源的时间比恐龙还要早。最早的鳄出现于三叠纪晚期，经过2亿多年的演化，鳄仍然在地球这个大舞台上展现着它健壮的身躯，可谓一类极其成功的爬行动物。由于鳄进入新生代后的几千万年里，身体构造基本定型，没有太大变化。因此，扬子鳄是名符其实的“活化石”。
矛尾鱼是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类紧密地联系到一起，四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据是由矛尾鱼鲜活的摆在人们的面前的。
地层中陈列的证据——化石
跟踪训练
1.下列关于化石的叙述，不合理的是( )
A.为生物进化提供了最直接的证据
B.仅指在地层中的古代生物的遗体
C.可了解已灭绝生物的形态结构特点
D.可推测已灭绝生物的行为特点
√
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
人的手
蝙蝠的翅膀
鲸鱼的背鳍
猫的爪子
四种脊椎动物前肢和人上肢骨骼比较的示意图
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
研究比较不同物种之间的身体构造的科学。
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
1、比较解剖学证据：
骨骼的种类一致；
排列顺序也一致。
内部结构模式具有一致性
说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。
它们有哪些共同点？
不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
人类和其他类人猿没有尾巴，但都有退化的尾骨
比较解剖学证据：比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据是同源器官
同源器官：指器官的外形，功能不同，但来源相同，在解剖结构上具有相同性或相似性的器官，比如鸟的翅膀、蝙蝠的翼手、鲸的胸鳍、狗的前肢以及人的上肢等
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
思考：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，是同功器官
同功器官
1、比较解剖学证据：
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
2.胚胎学：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。
例如，人的胚胎在发育早起会出现鳃裂和尾，随着发育的进行，人的鳃裂和尾渐渐消失。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
2.胚胎学：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
动物胚胎发育的过程
推断：脊椎动物之间具有一定的亲缘关系；人和其他脊椎动物有共同祖先。
所有的脊椎动物都经历一个彼此相似的胚胎阶段，在这个阶段它们有四个肢芽，一个尾巴，和沿着它们的背部被称为体的分裂。从左到右：人，老鼠，蝙蝠，鸡，鳄鱼。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
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。
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。
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。
3、细胞和分子水平的证据
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
资料一：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。
讨论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。说明：古细菌和当今生物的细胞可能有共同祖先。
思考讨论：从细胞水平看当今生物的共同特征
从细胞水平看，当今生物有许多共同的特征：
都有能进行 的细胞，细胞有共同的物质基础和结构
基础等 → 生物有共同祖先。
代谢、生长和增殖
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
资料二：人与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%。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考·讨论
2.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？
可能有共同的祖先。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
资料三：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。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考·讨论
3.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？
推论：普遍含有细胞色素c说明这些生物都有共同的祖先；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记——其他方面的证据
新型冠状病毒结构示意图
名称：新型冠状病毒
分类：病毒
遗传物质：RNA
引起病症：新型冠状病毒肺炎
资料4 新型冠状病毒的RNA之所以能在人体细胞内指导子代病毒复制，因为它与人类细胞共用同一套遗传密码，说明什么呢？
病毒和细胞生物有共同祖先
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考·讨论
(1) 现实证据
① DNA分子水平：大多数现存生物的遗传物质都是DNA，而且它们
的DNA在组成、结构和功能上有许多共同之处，不同生物的DNA在
行使功能时也有许多相似之处。
② 基因水平：人类与猩猩、恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分__________
有一定的相似性。
③ 蛋白质分子水平：不同生物细胞色素c的 存在很高的相似度。
碱基序列
氨基酸序列
从分子水平看
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
(2) 得出结论
① 不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性。 的
生物，其DNA序列的 。
② 不同生物之间特定的蛋白质中的 相似度与生物之间
的亲缘关系密切相关。
从分子水平看，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点
→ 当今生物有着共同的原始祖先。
亲缘关系越近
相似性越高
氨基酸序列
3、细胞和分子水平的证据
不同生物之间也存在着一定的差异：
差异大小揭示了当今生物 ，以及它们在进化史上出现的顺序。
亲缘关系的远近
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
请思考：分子水平上可证明生物共同由来说的证据还有哪些
所有生物：
遗传密码相同 (密码子的普遍性)；
遗传物质都是核酸；
DNA 均是双螺旋结构；
都可以由ATP直接供能。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
综上所述:
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。
跟踪训练
2.100万年前，尼安德特人（已灭绝）的祖先（智人）走出非洲，10万年前，智人再次走出非洲，成为现代人的祖先。研究人员通过古生物DNA测序发现，生活在亚欧大陆的现代人都有1%~4%的尼安德特人基因。下列有关说法错误的是( )
A.智人走出非洲后，与尼安德特人之间存在基因交流
B.智人线粒体DNA的基因序列与现代人基本相同
C.不同地区现代人与尼安德特人DNA的差异可以揭示二者亲缘关系的远近
D.就生物进化的证据而言，基因组序列比化石更直接
√
跟踪训练
2.细胞被认为都是一个共同祖先细胞的后裔。在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的，下列哪项可作为推测此观点的证据( )
A.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
B.通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点
C.人和鱼的胚胎发育都经历了腮裂及有尾的阶段
D.真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
√
DNA分子杂交技术的过程是先把两种生物的DNA分子用同位素加以标记，接着用加热的方法使其解旋成单链，然后把两种生物的单链DNA混合起来，使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA，可以通过检查杂种双链DNA来判断两个物种的异同程度，过程如图所示。科学家常用该方法鉴定生物间亲缘关系。
知识链接：DNA 分子杂交技术
不同种生物的DNA单链能杂交成双链DNA，是因为DNA分子杂交遵循____________________。
(2) DNA分子杂交技术鉴定生物间亲缘关系是____________方面的证据。
碱基互补配对原则
分子生物学
不同种生物的DNA单链能杂交成双链DNA，是因为DNA分子在杂交时遵循碱基互补配对原则。
利用DNA分子杂交技术鉴定生物间亲缘关系是分子生物学方面的证据。
(3) 依据不同生物的DNA形成游离的单链数目可判断生物之间的亲缘关系，
为什么？ ____________________________________________________
__________________________。
游离的单链数目越少(越多)，DNA中相同的碱基序列越多(越少)，生物的亲缘关系越近(越远)
知识链接：DNA 分子杂交技术
所有的生物由
原始的共同祖先
进化而来。
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
共同由来学说
适应环境形成物种
自然选择学说
达尔文进化论
基础
古生物证据
当
今
生
物
证
据
课堂小结
感谢使用

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