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第六章 生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
【自主学习】3min阅读教材P100-101，回答下列问题：
1.什么是化石？主要分布在哪里？
2.化石对研究生物进化有什么意义呢？
辽宁古果化石标本
三叶虫化石标本
远古动物牙齿化石标本
一、地层中陈列的证据——化石
一、地层中陈列的证据——化石
(一)概念：
1.遗体：生物的遗体被埋藏并在自然作用下形成的化石。
（例：植物的茎、动物的骨骼等）
硅化木
牙齿化石
植物茎叶化石
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。
一、地层中陈列的证据——化石
(一)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。
2.遗物：生物的粪便、蛋（卵）以及人类用过的工具等形成的化石。
（例：恐龙蛋）
恐龙蛋化石
粪便化石
一、地层中陈列的证据——化石
(一)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。
3.生活遗迹：将古生物活动或存在过的痕迹保存下来的化石，最主要的是足迹。（例：恐龙的脚印）
恐龙足迹化石
一、地层中陈列的证据——化石
(二)意义：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
(三)地位：是研究生物进化最直接、最重要的证据。
低等、简单、水生
高等、复杂、陆生
图6-2 地层中大量化石的示意图
(四)化石的分布
大部分化石发现于_______的______；
沉积岩
地层
【思考】以上资料支持达尔文的共同由来学说吗？
支持
讨论：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。
赫氏近鸟龙化石及复原图
【资料分析】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。
【资料分析】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。
讨论：你认为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，很可能都起源于一类森林古猿。
露西骨骼化石模型及复原图
一、地层中陈列的证据——化石
(四)结论：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。
(五)进化方向：
思考：
1.为什么化石能反映生物进化的顺序（化石为什么可以作为研究进化的证据）？
2.是不是古老的地层中只有低等生物，而新近形成的地层中只有高等生物？
不是，一般情况下，古老的地层中是低等生物的化石，而新近形成的地层中既有低等生物的化石又有高等生物的化石.
共同由来学说有没有“活着”的证据呢？
各类生物的化石在地层里出现有一定的顺序.
低等→高等；
简单→复杂；
水生→陆生。
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
骨骼的种类一致，排列顺序也一致。
说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。
思考·讨论
资料:
这四种前（上）肢骨骼有哪些共同特点？
（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。
1.同源器官的存在，证明凡是有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的，只是在进化的过程中，由于生活环境不同，同源器官逐渐出现形态和功能上的不同；
2.痕迹器官是失去功能，在发育中退化，只留残迹的器官；
知识拓展
例：人的阑尾、智齿、尾骨等。
研究动植物胚胎的形成和发育过程
人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
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。
（2）胚胎学证据
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）细胞学和分子水平的证据
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？
思考·讨论
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。
资料1
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。
（3）细胞学和分子水平的证据
人和类人猿在DNA的碱基序列或是基因组方面的高度接近说明了什么？
思考·讨论
资料2
人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
人和类人猿可能有共同的祖先。
济南动物园的镇园之宝 大猩猩威利
（3）细胞学和分子水平的证据
根据以上资料，你可以得出什么结论？
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。
人和其他动物细胞中普遍含有细胞色素c，说明生物由共同的祖先进化而来。
差异越小，说明亲缘关系越近。
（3）细胞学和分子水平的证据
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
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。
也支持共同由来学说。
当今不同生物的细胞在代谢上还有哪些共同点？
思考·讨论
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
（3）细胞学和分子水平的证据
资料4
（3）细胞学和分子水平的证据
从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征：
1、都有能进行 的细胞，有共同的 基础和 基础等→生物有共同祖先；
2、不同生物的 等生物大分子的共同点→当今生物有着共同的原始祖先；
但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 的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
DNA和蛋白质
代谢、生长和增殖
亲缘关系
物质
结构
一般来说，DNA或蛋白质分子的差异性越大，亲缘关系越远，DNA或蛋白质分子的差异性越小，亲缘关系越近。
综上所述
1.化石——研究生物进化的直接证据；
2.比较解剖学、胚胎学、细胞和分子水平研究
——生物进化的有力支持。
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
总结：
B
2.科学家测定了某保护区 MG、CE、DP、DW四种鸟类的 ALX1 基因的核苷酸序列，由此确定它们亲缘关系的远近。这属于生物进化的 （　　）
A．胚胎学证据 B．细胞和分子水平证据
C．比较解剖学证据 D．古生物化石证据
B
当堂检测
1.已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现晚得多，由此可知（ 　）
A. 物种A比物种B数量多 B. 物种A可能比物种B结构复杂
C. 物种A一定从物种B进化而来 D. 物种B一定从物种A进化而来
3.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. 细胞和分子水平证据 D. 化石证据
B
4.我国科学家在古脊椎动物的研究中发现，鸟类在进化过程中腕掌骨不断愈合（如右图所示），这是飞行结构优化的体现。该研究结果属于 （　　）
A. 胚胎学证据 B. 比较解剖学证据
C. 化石证据 D. 细胞和分子水平证据
C
当堂检测
5.下列属于生物进化中细胞和分子水平的证据的是（　　）
A. 脊椎动物前肢骨骼排列具有规律性
B. 生物体内存在某些功能基本消失的器官
C. 不同种真核生物细胞色素c的氨基酸序列有差异
D. 地层中保存着古生物的遗体、遗物和生活遗迹
C
6.生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是（ ）
A.所有生物共用一套遗传密码
B.所有生物都由ATP直接供能
C.各种生物的细胞具有基本相同的结构
D.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
D
当堂检测

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