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(共23张PPT)
第六单元 生命的延续和发展
第三章 生物的进化
第二节 生物进化的历程
精彩导入
赫氏近鸟龙化石及复原图
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
资料1 地球上很多地方存在沉积岩，表明地球的形成是一个不断积累的过程。通过峡谷两侧的岩壁，我们可以看到沉积岩一层叠着一层。其中靠近峡谷顶部的沉积岩形成得最晚，是“年轻”的岩层，越靠近峡谷的底部，岩层越古老。地层中埋藏着古生物的化石，化石是古生物在地球上生活过的直接证据。
恐龙的骨骼化石(遗体) 恐龙蛋化石(遗物) 恐龙的脚印化石(生活痕迹)
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
资料2 辽宁地区发现的中生代带羽毛恐龙和原始鸟类的化石，是鸟类起源研究的重大突破。赫氏近鸟龙是一种生活在约1.6亿年前侏罗纪晚期的兽脚类恐龙，也是迄今发现最早的长羽毛的物种之一。赫氏近鸟龙化石显示其身体骨架与恐龙非常接近，骨架周围有清晰的羽毛印痕，长有四个翅膀，后肢发达，猜测其善跑不善飞。2010年，科研人员通过羽毛印痕中的黑色素体的形态，确定赫氏近鸟龙冠部呈红褐色，身披黑白灰相间的羽毛。
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
资料3 顾氏小盗龙是目前发现的第一批会“飞”的恐龙。顾氏小盗龙生活在大约1.25亿年之前的早白垩世，身长不到1米，四肢和尾巴都覆盖着羽毛。科学家推测，它们利用四肢覆盖的羽毛，可以从一棵树滑翔到另外一棵树，这有点儿类似于今天鼯鼠的“飞行”方式。
顾氏小盗龙化石及复原图
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
资料4 19世纪中晚期，科学家在德国巴伐利亚的石灰岩地层中首次发现生活在约1.5亿年前的始祖鸟化石。出土的化石显示，始祖鸟的脚与现代鸟类大不相同，更接近兽脚类恐龙。最明显的特征是它的第二个脚趾可以过度伸展，与小盗龙等恐龙的脚部几乎一样。此外，始祖鸟的脚趾不像大部分现代鸟类的脚趾那样可以对握，这表明始祖鸟不像现代鸟类那样拥有能攀住树枝的脚趾，因而不会在树枝上栖息。
始祖鸟化石及复原图
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
资料5 我国发现的更接近现代鸟类的物种，如圣贤孔子鸟、郑氏始孔子鸟，给鸟类的起源提供了强有力的证据。孔子鸟类是生活在1.31亿~1.2亿年前的原始鸟类。孔子鸟的骨骼结构保留了部分爬行动物的特征，如“手指”。恐龙和孔子鸟的前肢末端都可以明显地看到3根“手指”，而鸽子则仅可看到1根。其次，孔子鸟的喙部出现了现代鸟类的特征。与19世纪在德国发现的始祖鸟相比，孔子鸟的牙齿已完全退化。始祖鸟和爬行动物有牙，而孔子鸟和鸽子的喙部为无牙角质喙。这暗示了孔子鸟的食物消化方式可能得到了进一步的演化。
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
孔子鸟化石及复原图
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
恐爪龙、圣贤孔子鸟和鸽子的前肢部分对比
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
恐爪龙、始祖鸟、圣贤孔子鸟和鸽子的喙部对比图
任务一：比较研究生物进化的地质学证据——化石
什么是化石？化石中蕴藏了哪些信息？
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。
化石记录了生物的生物学特征（形态、结构）信息。
任务二：比较分子生物学证据——基因中的“恐龙密码”
资料 DNA在化石中的半衰期约为521年，而恐龙灭绝于约6 500万年前，因此无法直接获取完整的恐龙DNA。一个古生物研究团队发表论文，声称从一段霸王龙腿骨化石中提取到了胶原蛋白，在对这些胶原蛋白的氨基酸进行测序并与一些现代物种的氨基酸序列进行比较后发现，相比其他生物，霸王龙的序列与鸡、鸵鸟的序列有更高的相似性。
氨基酸序列相似程度越高，生物之间的亲缘关系越近。
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
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
分析图表，说说化石提供的另一层信息。你能得出什么结论？
不同地层中化石的示意图
晚期形成地层
早期形成地层
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
化石记录了生物在地层中出现的年代信息、顺序和规律。在较古老的地层中，埋藏的仅是结构较简单的生物的化石；在较晚近的地层中，才有结构更复杂的生物的化石。地层和埋藏于其中的化石，形成了一部生命演化的历史书。
由脊椎动物在地层中出现的先后顺序推测，脊椎动物的进化关系为鱼类→两栖动物→爬行动物→鸟类、哺乳动物。
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
有了原始的“四肢”，有了类似肺的在陆地上呼吸的器官，支持鱼类进化为两栖动物的观点
肉鳍鱼类
卵生、哺乳，既具有爬行动物的特点，又具有哺乳动物的特点，许多研究者认为它是古代爬行动物向现代哺乳动物演化发展的过渡类型
鸭嘴兽
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
资料1
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
资料2 胚胎学是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，也可以看到进化的蛛丝马迹。例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾（如图），这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。只是随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾。不仅如此，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
尾
鳃裂
任务三：综合比较解剖学、胚胎学等证据，构建动植物进化树
节肢动物
哺乳动物
被子植物
生物进化的总体趋势：
由简单到复杂
由水生到陆生
核心总结
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
化石按时间顺序分布在地层中，在较古老的地层中，埋藏的仅是结构较简单的生物的化石；在较晚近的地层中，才有结构更复杂的生物的化石。
化石可以记录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。
核心总结
生物进化的证据链：化石证据直接但残缺，分子生物学证据精确但间接，比较解剖学和胚胎学辅助验证。
证据类型 特点 局限性
比较解剖学 通过同源器官推断亲缘关系 仅反映现存生物的相似性
胚胎学 胚胎发育阶段揭示进化关系 仅反映早期发育特征
分子生物学 基因或特定蛋白质的氨基酸序列揭示亲缘关系 依赖现存生物的DNA等生物分子，无法研究有些灭绝物种
核心总结
综合多学科证据显示，生物进化的整体趋势是由简单到复杂、由水生到陆生。
课堂评价
在以下各项中，说法正确的是 （ ）
①生物进化最直接的证据是胚胎学
②脊椎动物的进化历程是鱼类→两栖动物→爬行动物→鸟类→哺乳动物
③较新的地层中也有较简单、较低等的生物化石
④两栖动物能证明动物进化的一个关键环节是从水生到陆生
⑤生物进化的趋势包括从体形小的生物进化到体形大的生物
⑥始祖鸟、孔子鸟的化石证明鸟类起源于原始爬行动物
⑦最晚出现的真正陆生无脊椎动物是环节动物
A.①③④ B.②④⑤ C.③④⑥ D.④⑥⑦
C
大展身手
参观古生物博物馆，感受生命进化进程。

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