资源简介

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第三章
生物的进化
第二节 生物进化的历程
R·八年级下册
通过本节学习，你将知道：
为什么说化石是研究生物进化的直接证据？
生物进化的大致历程是怎样的？
情境导入
如图为郑氏始孔子鸟的复原图。这种动物生活在约1.31亿年前。它的个头与鸡相近，上下颌没有牙齿，翅膀上还长着爪子。这种动物早就灭绝了，科学家是用什么方法来研究它的？
化石
推进新课
生物在与生存环境的相互作用中，总是一代又一代地发生着改变，即生物进化。
思考：
1. 有哪些证据说明生物在不断地进化？
2. 地球上生物进化的大致过程如何？
研究生物进化的直接证据——化石
郑氏始孔子鸟之所以在灭绝上亿年后，还能为人所知，是因为在地层中留下了它们的化石。
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
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①遗体化石：由古代生物的遗体直接形成，常常是植物或动物身体的坚硬部分，如植物的茎干，动物的骨骼、贝壳等。
②遗物、生活痕迹化石：由古代生物的生活痕迹或遗物形成的，如恐龙的脚印、恐龙蛋和粪便等。
化石
分析·讨论
几种化石及化石在地层中的分布
三叶虫化石
辽宁古果化石
胡氏耀龙化石及复原图
不同地层中化石的示意图
1. 三叶虫化石在多地都有发现，这说明什么？
三叶虫曾是远古海洋中的优势生物，拥有极广的生存范围。
三叶虫生活在5.2亿~ 2.5亿年前，它们种类繁多，有的长达70厘米，有的只有2毫米。
三叶虫具有漫长的地质生存时期，在地球上生存了约3亿年。
三叶虫的遗骸易于保存下来成为化石。
2. 发现辽宁古果化石对研究植物的进化有什么意义？
能帮助确定被子植物的起源时间。
辽宁古果是一种生活在约1.25亿年前的原始被子植物。
提供了原始被子植物的形态证据，并确认了被子植物的一个新类群，建立了新科——古果科。
提示东亚地区可能是早期被子植物的一个起源和演化中心。
3. 发现胡氏耀龙化石对研究鸟类的起源有什么意义？
胡氏耀龙有4枚长长的带状尾羽，尾椎极度退化，牙齿出现了分化。尽管它看上去像鸟，但科学家将它与恐龙、鸟类的大量特征进行分析、比较后，认定这种动物属于恐龙。
胡氏耀龙代表了恐龙家族中一个与鸟类关系十分接近的支系，体现了从恐龙到鸟类演化过程中，骨骼结构上的过渡特征。
其带状尾羽可以说明复杂羽毛最早是在非飞行恐龙身上独立演化和完善的。
4. 根据不同地层中埋藏的不同类型的生物化石，你能对生物进化的历程作出怎样的推测？
一般来说，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，才会有结构更复杂的生物的化石。
随着地质年代的推进，生物体的结构从简单形态逐渐发展到更复杂的形态。
生命起源于海洋，随着环境的变化，生物逐渐从水生向陆生发展。
进化是一个渐进和连续的过程，新物种不是凭空出现的，而是从已有的物种演变而来。
化石
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
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；
可以比较不同时期生物的形态、结构，以推断它们之间的亲缘关系，了解生物进化的历程。
各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实说明，现代各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的。
研究生物进化的其他证据
科学方法
比较
比较是一种科学分析事物的基本思维方法，是人们根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对比，从而找出内在联系、共同规律和事物本质的方法。
在研究生物进化时常常用到比较的方法。
比较马的前肢、鹰的翼和蝙蝠的前肢骨骼，可以发现这些动物的前肢或翼有一些共同特征，这说明它们可能是由共同祖先进化而来的。
马的前肢
鹰的翼
蝙蝠的前肢
它们骨的排列顺序是相似的。
研究生物进化的其他证据
Ⅰ. 比较解剖学——同源器官
研究生物进化的其他证据
通过对不同种类生物的基因和蛋白质(如表中的细胞色素c)进行比较，可以知道这些生物之间亲缘关系的远近。
物种 黑猩猩 马 果蝇 小麦 向日葵 酵母菌
差异氨基酸数目 0 12 27 35 38 44
通过比较不同生物的DNA，可以推断生物之间的亲缘关系，进而确定生物之间的进化关系。
小资料
数字表示物种的细胞色素c与人的不同的氨基酸数目
由表中数据可以推测，人与黑猩猩的亲缘关系最近，与马次之，与果蝇、小麦、向日葵、酵母菌的亲缘关系则较远。
Ⅱ. 比较蛋白质分子差异
在生物的个体发育过程中，迅速重演了它们祖先（受精卵——单细胞生物，鳃裂、尾——生活在水中）的主要发育阶段。
研究生物进化的其他证据
Ⅲ. 比较胚胎形成和发育过程
从左到右依次是鱼，蝾螈，乌龟，鸡，猪，牛，兔子和人类处于不同发育阶段的胚胎。
生物进化的大致历程
地球上最早出现的生物是原核生物，后来才出现了真核生物，现在形形色色的植物和动物都是真核生物。
动植物进化的大致历程
原始的原核生物由于营养方式的不同，一部分进化成为有叶绿素的原始藻类，另一部分进化成为没有叶绿素的原始单细胞动物。
动植物进化的大致历程
你能根据已有的知识补充图中的空缺吗？
哺乳动物
节肢动物
被子植物
植物的进化历程
多细胞藻类
原始苔藓植物
原始蕨类植物
原始裸子植物
原始被子植物
单细胞藻类
动物的进化历程
Ⅰ. 无脊椎动物进化历程
原始单细胞动物
原始无脊椎动物
原始刺胞动物
原始扁形动物
原始线虫动物
原始环节动物
原始软体动物
动物的进化历程
Ⅱ. 脊椎动物进化历程
原始
鱼类
原始
两栖动物
原始
爬行动物
原始鸟类
原始哺乳动物
生物进化的总体趋势
一般来说，生物进化的总体趋势：
从结构上是由简单到复杂；
从生活环境上是由水生到陆生。
生物进化的总体趋势
在漫长的进化过程中，既有新的生物种类产生，也有一些生物种类灭绝。各种生物在进化过程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
想象：如果恐龙没有灭绝，那么现在的生物圈会是什么模样？
思维训练
评价证据与假说
在一些有关生物进化的研究中，科学家往住根据一些已有的证据提出某种假说，然后搜集证据进一步支持假说。找到的证据，有的支持假说，有的却不支持假说。
阅读教材P61关于恐龙灭绝之谜的证据与假说，你更倾向于支持哪种假说？
练习与应用
一、概念检测
1. 化石是研究生物进化的直接证据。判断下列有关化石的说法是否正确。
恐龙的足迹、叶的印迹都可能形成化石。
化石是研究生物进化的唯一证据。
在地质年代较晚近的地层中，没有结构较简单的生物的化石。
( )
√
( )
×
( )
×
2. 下列关于生物进化总体趋势的叙述，不合理的是（ ）
从植物到动物
从水生生物到陆生生物
从单细胞生物到多细胞生物
从结构简单的生物到结构复杂的生物
A
1. 鸡生蛋，蛋生鸡。先有鸡还是先有蛋？这个问题似乎很难回答。你能综合运用遗传、变异和进化的知识作出合理的解释吗？
二、拓展应用
“蛋”在这里应理解为“由鸟类的、接近鸡的祖先所生下的、包含鸡的完整基因组的受精卵”。进化是通过DNA的改变实现的，而DNA的改变首先体现在受精卵中。因此，在时间顺序上，孕育了第一只鸡的那个“蛋”，出现在第一只鸡个体之前。
2. 在现存的生物中，有许多结构简单的生物种类不仅没有在进化过程中灭绝，反而分布非常广泛，这是为什么？
这些结构简单的生物种类由于能够适应环境的不断变化，不仅没有在进化过程中灭绝，反而分布非常广泛。
3. 如果有条件，请参观自然博物馆或者有关生物进化的展览，并将自己的参观感受，以“追寻生命的足迹”为题，为班级墙报写一篇小论文。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
课堂小结
哺乳动物
节肢动物
被子植物
一般来说，生物进化的总体趋势是由简单到复杂、由水生到陆生。

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