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(共41张PPT)
生物有共同祖先的证据
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
推翻了神创论的达尔文
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由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。
地层中陈列的证据——化石
The evidence displayed in the strata -- Fossils
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。（教材P100）
辽宁古果化石标本
硅化木
三叶虫化石标本
地层中陈列的证据——化石
The evidence displayed in the strata -- Fossils
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。(教材P100)
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
地层中陈列的证据——化石
The evidence displayed in the strata -- Fossils
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
地层中陈列的证据——化石
The evidence displayed in the strata -- Fossils
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
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
The evidence displayed in the strata -- Fossils
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
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。
地层中陈列的证据——化石
The evidence displayed in the strata -- Fossils
大量化石证据证实：
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。
生物的进化顺序：
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
1.比较解剖学：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
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
1.比较解剖学：研究比较不同物种之间的身体构造的科学。
①种类具有一致性。都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。
②排列顺序具有一致性。
③内部结构模式具有一致性。
推断：这四种动物可能由共同祖先进化而来。
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
人的上肢
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
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
3.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。
4.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。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
思考·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。细菌细胞有共同的结构基础，说明二者有共同的祖先。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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
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
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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
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？
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
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。
当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
The imprint of evolution on today's organisms -- evidence for other things
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→生物有共同祖先。
2、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。
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种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
达尔文的生物进化论
达尔文的
生物进化论
①共同由来学说
②自然选择学说
直接证据
有力支持
化石
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
随堂练习
In-class practice
1．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
2．化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要的作用。下列有关生物进化的叙述，错误的是（ ）
A．化石证据可作为生物进化的直接证据
B．鲸的鳍和蝙蝠的翼手在外部形态、功能上不同，说明它们是由不同的祖先演化而来
C．人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同祖先来解释
D．亲缘关系越近的生物，在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多
A
B
随堂练习
In-class practice
3．细胞色素c在细胞呼吸过程中担任电子转移作用。研究人员分析多种生物细胞色素c的氨基酸序列发现，有些部位非常恒定，另一些部位是多变的。下表为各种生物与人的细胞色素c不相同的氨基酸数目。下列错误的是（ ）
A．从分子水平上为生物的进化提供了重要依据
B．与人亲缘关系越远的生物，细胞色素c与人不同的氨基酸数目越多
C．各种生物细胞色素c的氨基酸序列不同是变异和自然选择相互作用的结果
D．恒定区域与细胞色素c的功能无关，可变区域对细胞色素c的功能很重要
D
生物名称 黑猩猩 袋鼠 鸡 响尾蛇 天蚕蛾 酵母菌
氨基酸差别 0 10 13 14 31 44
随堂练习
In-class practice
4．比较解剖学、胚胎学和分子生物学，都为生物进化提供了证据。下面有关生物的起源和进化的论述中，科学的是_________________。
①胚胎学和解剖学的研究为生物进化提供了直接证据
②通过对不同生物种类的形态结构进行比较，可以推断它们之间的亲缘关系
③形形色色的生物物种是由上帝创造的
④物种可随环境发生变化
⑤不同物种间具有非常近的亲缘关系
⑥彼此不同而又相似的物种，由一个祖先物种发展而来
⑦蛋白质和DNA都是大分子物质，都可以为研究生物进化提供证据
②④⑥⑦
自然选择与适应的形成
适应
Adaptation
枯叶蝶，也称枯叶蛱蝶，以其前后翅相叠其翅形及斑纹似枯叶而著称。枯叶蝶在停息时，它的翅膀很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应。这也是自然界中常见的拟态现象，目的就是使自身不易被天敌发现。
适应
Adaptation
竹节虫
圆掌舟蛾
蝗 虫
蜘 蛛
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
所有的生物都具有适应环境的特征
枯叶蝶
防御敌害、隐藏自己
仙人掌
叶子退化，减少水分蒸发
老虎
牙齿锋利，利于捕食
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的含义
生物的形态结构适合于完成一定的功能
人的小肠
小肠内壁
生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
仙人掌刺
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应具有相对性的原因
适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。
但由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
雷鸟—冬天
雷鸟—夏天
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？（教材P107）
耶稣
（公元前4——公元30）
各种生物都是自古以来就如此的
神创论
拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的(教材P107)
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
拉马克是第一个提出进化如何发生，并将多样性与适应环境联系起来的生物学家。
主要内容：
（1）地球上所有生物都不是神创造的，而是由更古老的生物进化而来。
（2）生物是由低等到高等逐渐进化的
（3）生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
（3）生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。
用 进 废 退：
获得性遗传：
器官使用越多越发达，不使用就退化。
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
用进废退和获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的主要原因
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
意义：
①否定了神创论和物种不变论。
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
不足：
①提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。
②过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
1. 拉马克的进化学说
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2.达尔文的生物进化论
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。(教材P107)
达尔文的生物进化论两大学说
①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来的。
②自然选择学说
生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
事实3：
资源是有限的
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
推论2：
具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推论3：
有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型
事实1：
生物都有过度繁殖的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
达尔文自然选择学说的解释模型
2.达尔文的生物进化论
过度繁殖
自然选择学说
遗传和变异
生存斗争
适者生存
一头雌象
一生可产仔6头
750年后
一头象的后代可达到1900万头！
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
自然选择学说
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
暗色草雀 地雀祖先
大喙地雀
小喙地雀
A岛：主产大种子
B岛：主产小种子
迁徙到海岛
大地雀占优势
小地雀占优势
适应环境
遗传变异
有利变异
不利变异
VS.
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
自然选择学说
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
猎豹追捕瞪羚
适者生存
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2.达尔文的生物进化论
迁移应用：尝试用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因？
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2.达尔文的生物进化论
运用自然选择学说解释适应的形成
达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中出现这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。(教材P108)
适应形成的必要条件：
①群体中出现可遗传的有利变异
②环境的定向选择
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
自然选择学说的局限性
自然选择学说的局限性：
①对生物进化的解释局限于个体（性状）水平。
②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
现代生物进化理论：
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
2.达尔文的生物进化论
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
随堂练习
In-class practice
1．阳光中的紫外线促进人体合成维生素D，维生素D不足会影响婴幼儿发育，降低免疫力；过度的紫外线照射会导致皮肤癌变、叶酸降解（叶酸缺乏使生殖能力下降）。紫外线照射引起皮肤黑色素增多，黑色素对紫外线有阻挡作用。下列叙述错误的是（ ）
A．紫外线强的赤道地区，深肤色人群比浅肤色人群生存、生殖能力更强
B．紫外线弱的高纬度地区，浅肤色人群比深肤色人群有更好的适应性
C．人类肤色出现差异是长期进化过程中环境因素定向选择的结果
D．赤道地区肤色浅的人群容易出现维生素D缺乏，使其适应性降低
3．适应相对性的根本原因（ ）
A．自然选择是定向的 B．环境条件的不断变化
C．变异是不定向的 D．现存生物对环境的适应是绝对的
D
B
随堂练习
In-class practice
2．下列关于适应的特点及形成的叙述，正确的是（　　）
A．适应具有普遍性和相对性
B．达尔文认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传
C．自然选择学说认为适应的来源是生存斗争
D．拉马克认为适应是自然选择的结果
4．下列关于生物进化的叙述中，不符合达尔文学说基本观点的是（ ）
A．生存斗争是进化的动力
B．变异一般是不定向的，而选择是定向的
C．长颈鹿因长期吃高处的树叶而长有长的颈和前肢
D．有利的遗传变异经过长期的自然选择和积累就可能产生新的生物类型
A
C

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