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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
【知识链接】
人类起源
传说2 上帝造人
进化论
传说1 女娲造人
航海观察
坚信生物不断进化
大量丰富事实
论证、解释生物是不断进化
神创造万物、物种不变
《物种起源》
写作发表
【知识链接】
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。
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。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不灭论的人，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。
化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据。
【问题探讨】
达尔文进化论的组成
【知识链接】
硅化木
一、地层中陈列的证据——化石
硅化木
枝叶印痕
恐龙足迹化石
恐龙蛋化石
一、地层中陈列的证据——化石
1、定义：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。
2、意义：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
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。
一、地层中陈列的证据——化石
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
古老的地层
新近的地层
地质学家和古生物学家根据地层的形成先后顺序，将地层分为了五代十二纪，五代即太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。各生物在地质年代中的出现是有一定顺序的。
一、地层中陈列的证据——化石
一、地层中陈列的证据——化石
地层中有大量的化石
地层年龄 （百万年前） 首次出现的生物类型（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
1.图6-2所示资料支持达尔文的共同进化学说吗？
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。可以判断地球上所有的生物是由原始的共同祖先进化来的。
【问题探讨】
地层年龄 （百万年前） 首次出现的生物类型（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
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，又具有鸟类的特征，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而来的。
【问题探讨】
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）黑猩猩（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。
【问题探讨】
5.有没有“活” 的证据？当今生物体上是否有进化的印记，可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？
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。
【问题探讨】
4、曾经在地球上生存过的生物只有一小部分能够形成化石。请依据化石的特点,分析只有一小部分能够形成化石的原因。
生物是否有能够持久保存的硬体部分,如骨骼、枝叶等;生物体的大小,如太小,则不易成为化石或不易被发现。
5.有没有“活” 的证据？当今生物体上是否有进化的印记，可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？
【问题探讨】
鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一，它是未完全进化的哺乳动物，种类极少，同属之中只有鸭嘴兽一种动物，也是最低等的哺乳动物之一。
水杉
大熊猫
银杏
珙桐
中华鲟
扬子鳄
活化石
【知识链接】
资料一：对比分析研究骆驼的颅骨、牙齿和四肢骨化石，得到什么样的结论？
说明现代的生物是经过漫长地质年代逐渐进化而来的。
【资料分析】
资料二：犰狳和雕齿兽之间的相似特征说明了什么？
犰狳
雕齿兽
雕齿兽和犰狳的相似性说明它们有着一定的亲缘关系。
【资料分析】
人的手
掌骨
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
指骨
蝙蝠的翼
猫的爪子
鲸鱼的背鳍
它们有哪些共同点？
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。
二、生物体上进化的印迹——其他方面的证据
1、比较解破学证据
比较解破学：研究比较不同物种之间的身体构造的学科。
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
二、生物体上进化的印迹——其他方面的证据
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？
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？
都有，其种类有一致性。
排列顺序一致
【问题探讨】
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。
人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构十分发达，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。
哺乳动物与鱼都具有头骨、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。
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着共同的原始祖先？
【问题探讨】
【知识链接】
人、蝙蝠、鲸、猫、鱼类的骨骼结构
2、胚胎学证据
胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
二、生物体上进化的印迹——其他方面的证据
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
1、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。
【资料分析】
鳃裂
尾
蛇
猫
鸡
人
胚胎发育早期
胚胎发育中间阶段
胚胎发育后期
胚胎学研究表明，各类脊椎动物在胚胎发育的早期都会出现鳃裂、脊索、背神经管和肛后尾，而且水生的鱼类和部分两栖类动物终生都具有鳃裂，肛后尾是所有脊椎动物共有的特征。这说明脊椎动物之间具有一定的亲缘关系，支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
【资料分析】
2、比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的印迹。
01
04
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。
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？
说明二者有共同的祖先
二、生物体上进化的印迹——其他方面的证据
3、细胞和分子水平的证据
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%。
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？
说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等可能有共同的祖先。
长臂猿
猩猩
3、细胞和分子水平的证据
讨论3：根据以上资料，你可以得出什么结论？
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。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
3、细胞和分子水平的证据
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一套遗传密码。当今不同生物的细胞在代谢上还有哪些共同点？
都以DNA为遗传物质；
都进行呼吸作用；
都以ATP作为直接能源物质等
也支持共同由来学说
3、细胞和分子水平的证据
共同由来学说
自然选择学说
自然选择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
证据
基础
达尔文的生物进化理论
古生物证据
当今生物证据
包括
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平证据
化石证据
包括
【资料分析】
从细胞水平看，当今生物都有能进行代谢、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。从分子水平看，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点。
这些证据揭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。
【知识总结】

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