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第1节 生物有共同祖先的证据
目标
01
02
03
认同生物是由共同的祖先进化而来的。
（生命观念）
运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。（科学探究）
运用生物进化理论分析现实生活产生等相关问题。（社会责任）
教学目标
问题探讨——人类起源有关的神话
传说1 女娲造人
创世女神女娲化生万物，每天至少能创造出七十样东西，开世造物，因此被称为大地之母。她是古老相传的大母神。
相传女娲以泥土仿照自己抟土造人，创造并构建人类社会；又替人类立下了婚姻制度，使青年两性相互婚配，繁衍后代，因此也被传为主职姻缘与情爱的皋禖古神。
问题探讨——人类起源有关的神话
传说2 上帝造人
上帝用泥土造人，在泥坯的鼻中吹人生命的气息，就创造出了有灵的活人。上帝给他起名叫亚当。
但那时的亚当是孤独的，上帝决心为他造一个配偶，便在他沉睡之际取下他一根肋骨，又把肉合起来。上帝用这根肋骨造成了一个女人，取名叫夏娃。
问题探讨——人类起源有关的神话
传说3 古希腊神话
古希腊神话中，普罗米修斯是泰坦巨神的后代，他用粘土按照自己的身体造出了人类（男人）。
后来宙斯要求火神制造潘多拉，造出了世界上第一个女人。
雅典娜赋予了人类灵魂和神圣的生命。
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有共同祖先进化来的，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。
讨论：
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
不能，反对共同由来学说得人包括支持神创论、物种不变论的人，他们缺乏有说服力的证据。
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等。
共同由来学说
问题探讨
达尔文的生物进化论
自然选择学说
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来。
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。
支持神给进化论的证据有哪些呢？
一、地层中陈列的证据——化石
辽宁古果化石标本
1.概念：
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。
辽宁古果的生存年代为距今1亿4500万年的中生代，比以往发现的被子植物早1500万年，被国际古生物学界认为是迄今最早的被子植物。
从辽宁古果化石表面上看，化石保存完好，形态特征清晰可见。
2.实例：
一、地层中陈列的证据——化石
根据保存的特点
化石
遗体化石
模铸化石
遗物化石
遗迹化石
古生物的遗体所形成的化石
硅化木
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
3.化石的分类：
一、地层中陈列的证据——化石
4.作用：
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。
从骨骼化石
推测其体型大小
和运动方式
从牙齿化石
推测饮食情况
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
一、地层中陈列的证据——化石
一、地层中陈列的证据——化石
5.分布：
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
地层中有大量化石的示意图
一、地层中陈列的证据——化石
思考 讨论：化石证据对共同由来学说的支持
6-2地层中有大量化石的示意图
讨论：
1. 该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。
一、地层中陈列的证据——化石
思考 讨论：化石证据对共同由来学说的支持
讨论：
2. 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。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的证据，这是为什么？
赫氏近鸟龙化石及复原图
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。
一、地层中陈列的证据——化石
思考 讨论：化石证据对共同由来学说的支持
讨论：
3. 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，适于攀缘，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？
少女露西化石（左）及复制品（右）
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。
一、地层中陈列的证据——化石
6.结论：
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
课堂巩固
例1. 在没有被破坏的地层中有关化石的分布情况，下列说法不正确的是( )。
A.古老地层中的生物化石简单、低等
B.在极古老的地层中也可找到高等生物化石
C.新近地层中的生物化石复杂、高等
D.新近地层中也可找到低等生物化石
B
例2. 化石能证明生物的进化，根本原因是( )。
A.化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.各类生物化石在地层中的出现有一定的顺序
D.化石是古生物学研究的对象
C
课堂巩固
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
（一）比较解剖学证据
1.研究内容：
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，为生物是否有共同祖先寻找证据。
2.实例：
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
图6-3 三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
思考 讨论：比较三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼
讨论：
1. 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？
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
都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。
2. 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
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
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
讨论
3. 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：比较三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
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
思考 讨论：比较三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼
讨论
4. 人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点？哺乳动物与鱼在骨骼结构上有哪些共同点？这是否支持现有的脊椎动物有的共同的原始祖先？
骨骼结构十分发达，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，等等。
哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。
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。
二、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？
同功器官
不能，不是同源器官
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
（二）胚胎学证据
1.概念：
2.研究内容：
指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。
人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
该证据支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
3.证据：
4.结论：
人胚胎发育早期的显微照片（放大18倍）
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
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。
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
思考 讨论：从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
【材料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。
讨论
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，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。
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
思考 讨论：从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
【材料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。
讨论
讨论：
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。
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
【材料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%。
猩猩
长臂猿
黑猩猩
讨论：
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？
说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
思考 讨论：从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
【材料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。
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
讨论：
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。
思考 讨论：从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
（三）细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征，如都有能进行 的细胞，细胞有共同的 等，这是对生物有 这一论点的有力支持。
(2)不同生物的 等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着 ，其差异的大小则揭示了当今生物种类__________________，以及它们在 出现的顺序。
代谢、生长和增殖
物质基础和结构基础
共同祖先
DNA和蛋白质
共同的原始祖先
亲缘关系的远近
进化史上
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
　　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。
　　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。
细胞水平的证据
分子水平的证据
二、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。
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
根据目前已学的知识，尝试归纳生物在细胞和分子水平上有哪些共同特点？
物质组成 化学元素种类大致相同，无机物和有机物（生物大分子蛋白质和核酸）
细胞结构 细胞膜（均由磷脂组成）、细胞质、核糖体
细胞代谢 都是物质与能量变化的过程，都有酶的催化、ATP是直接能源物质
细胞学说 体现生物界的统一性
DNA 所有的细胞生物都以DNA为遗传物质，核酸分子结构相似
蛋白质 使用同样的20种氨基酸来组成蛋白质
密码子 翻译时共用一套遗传密码
中心法则 所有的生物都遵循，整个生物界遗传信息的复制与表达具有相同的模式
…… ……
二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
人类与其他生物
同宗同源
地位平等
与其他生物
和谐共处
是人类生存之本
新冠肺炎的发生必须让我们引以为戒!
后记
和谐
共生
课堂小结
自然选择学说
达尔文
生物进化论
共同由来学说
含义
证据
意义
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
指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的
当今生物体上进化的印迹
地层中陈列的证据
化石
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
一、概念检测
练习与应用
1．关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。
（1）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。（ ）
（2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。（ ）
(3)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( 　)
√
√
×
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
A
练习与应用
3.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直接做能
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
练习与应用
二、拓展应用
1.如果有人坚持认为生物是自古以来就如此的，你认为能够反驳他的最有效的证据是什么？为什么？当你提供了你认为最有效的证据后，他还可能如何辩解？你又如何进一步反驳？
不同地质年代中相继出现不同的生物类群
澄江生物化石群的发现地已建成博物馆
练习与应用
2.我国地域辽阔，古生物化石种类繁多，在生物进化的研究中起着非常重要的作用。下面是我国发现的一些著名的化石群：澄江生物化石群、热河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、关岭生物化石群等。请任选一个化石群或当地已发现的化石群，查找相关资料，向全班同学介绍该化石群中主要的化石，以及该化石群的发现在研究生物进化中的重要意义。
（1）填补了从埃迪卡拉生物化石群到布尔吉斯生物化石群之间长达数千万年对的古生物资料空白；
（2）呈现了一个前所未有的仅在二三百万年的“瞬间时空”里的生物大规模涌现的突发生物事件，是寒武纪生命大爆发的最好例证。
THANK YOU

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