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第2节
生物进化的证据
第六单元 第21章 生命的起源和生物进化
初中生物苏教版（2024）八年级下册
01
了解生物进化的多方面证据(重点)。
02
举例说出化石是研究生物进化的直接证据(难点)。
03
描述化石记录的地球上生物进化的历程(重点)。
学习目标
远在人类诞生以前的中生代(距今约2.52亿至0.66亿年)，统治地球的最繁盛一时的爬行动物。其中，最有代表性的是恐龙。科学家发现的众多恐龙化石是帮助我们了解恐龙进化和灭绝的重要证据。
为什么说化石为生物进化提供了重要证据？科学家还发现了哪些生物进化的证据？
情景导入
知识点一 化石证据
1.化石为生物进化提供了直接证据
化石是保存在地层中的古生物的遗体、遗物和遗迹。
（1）化石
（2）化石的分类
①生物的遗体形成
海百合化石
义马银杏化石
狼鳍鱼化石
驰龙化石
③生物的生活痕迹形成
②生物的遗物形成
恐龙蛋化石
恐龙足迹化石
恐龙粪便化石
停歇迹化石
知识点一 化石证据
知识点一 化石证据
2.化石记载着生物进化的历史
是最有说服力的生物进化证据
地球的地层是逐渐形成的，可以了解化石生物的形态结构特征、生理功能以及生活环境，还可以分析出沉积岩地层形成的年代，从而推断出化石生物生存的年代以及当时的自然环境。
知识点一 化石证据
化石有规律地出现在不同地质年代的地层中，真实地记录了生物进化的历程。
形成早的古老地层中，化石生物种类少，结构简单而低等。
形成早的古老地层中，化石生物种类少，结构简单而低等。
形成早的古老地层中，化石生物种类少，结构简单而低等。
知识点一 化石证据
3.进化证据举例
1861年，在德国发现的始祖鸟化石就是古代爬行类进化为鸟类的典型证据之一。
始祖鸟化石
大小如乌鸦，有羽毛，这些特征和鸟类相似；它的两翼前端生有三个趾爪，嘴里长有牙，尾长并有尾椎骨，这些特征又和爬行类很相似。
始祖鸟复原图
知识点一 化石证据
孔子鸟化石
体形大小与鸡相近，头骨各骨块未完全愈合，这是它的爬行类祖先遗留下来的特征；它的上下颌没有牙，长有角质喙和羽毛，这些都是鸟类的特征。
孔子鸟复原图
孔子鸟化石为古代爬行类进化为鸟类提供了新证据。
知识点一 化石证据
蕨类植物(高山羊齿)
种子蕨化石
裸子植物(苏铁)
种子蕨化石是古代蕨类植物向裸子植物(种子植物)进化的证据之一。
种子蕨有着蕨类般的叶，但与蕨类植物不同的是，种子蕨是能产生种子的植物。
知识点一 化石证据
4.讨论：马是如何进化的？
目标
认识马的进化历程，认同化石是生物进化的直接证据。
素材
a.5000万年前的化石表明，始祖马体形只有现代狐狸那样大，前足4趾，后足3趾，生活在树林中。
知识点一 化石证据
b.4 000万年前的化石表明，马的体形已经有现代羊那样大，前足3趾，后足3趾，仍然生活在树林中。
c.2000万年前的化石表明，马由树林进入草原生活。马的四肢变长，前肢中趾长成唯一着地的趾，具备了奔跑的能力。
d.1000万至300万年前的化石表明，马的体形已经和现代马相似，前后肢都只有中趾着地，两旁的侧趾退化，能快速奔跑。
知识点一 化石证据
①分小组研读素材，重点关注资料中左上角马的前足放大图，讨论马是如何进化的。
马的进化过程
5000万年前：始祖马体形小如狐狸，前足4趾、后足3趾，生活在树林中。
4000万年前：体形增大如羊，前足3趾、后足3趾，仍生活在树林。
2000万年前：进入草原生活，四肢变长，前足中趾变为唯一着地趾，具备奔跑能力。
1000万至300万年前：体形与现代马相似，前后肢仅中趾着地，侧趾退化，能快速奔跑。
知识点一 化石证据
②讨论马的进化主要受何种因素的影响。
进化的主要因素
马的进化主要受环境变化影响。从树林到草原的转变，促使马为适应开阔地形和逃避捕食者，发展出更长的四肢和单一着地趾，从而提升奔跑能力。
现代马
上新马
中新马
渐新马
始祖马
700万年前
2500万年前
4000万年前
5000万年前
300万年前
知识点一 化石证据
合作探究：在现存的生物中，有许多非常简单、低等的生物并没有在进化过程中灭绝，而且分布还非常广泛，为什么？
这些非常简单、低等的生物因为能够适应环境的不断变化，所以没有灭绝，而且分布还非常广泛。高等生物的化石不可能出现在较古老的地层中，但是低等生物的化石既可能出现在较古老的地层中，又可能出现在较晚近的地层中。
知识点一 化石证据
知识点二 其他证据
1.解剖学证据
人、猫、鲸、蝙蝠的前肢
科学家还研究比较了生物的形态结构等特征。比较发现，一些器官虽然外观差别较大，功能也不尽相同，但是都有着相似的结构，各部分及其对应的身体位置也相同，说明它们具有相同的来源。这些形态结构学证据佐证了这些动物是从共同祖先进化而来的。
(1)同源器官的概念
(2)同源器官的意义
(3)外形差异产生的原因
不同生物的某些器官在外形和功能上差异很大，但解剖结构上具有相似性，并且通过对比这些器官的结构和发育可以看出，它们都有相同的来源。
反映出生物之间存在着一定的亲缘关系，凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。
在进化过程中，由于适应不同的生活环境行使不同的功能而逐渐形成差异。
知识点二 其他证据
2.分子生物学证据
（1）细胞色素c的特点
（2）不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较
不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在着差异，并且其序列差异能反映生物之间的亲缘关系。
可看出各种生物与人的亲缘关系的远近。
知识点二 其他证据
（3）细胞色素c揭示的生物进化规律
亲缘关系越近的生物，其蛋白质和核酸分子的相似性越高；亲缘关系越远的生物，其蛋白质和核酸分子的差别就越大。
生物名称 黑猩猩 猕猴 袋鼠 响尾蛇 金枪鱼 天蚕蛾 小麦 酵母菌
差异/个 0 1 10 14 21 31 35 44
不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异程度，与它们和人亲缘关系的远近有关，即亲缘关系近的差异小，亲缘关系远的差异大。
知识点二 其他证据
3.胚胎学证据
通过观察发育到一定阶段的鸡、鼠和人的胚胎，科学家惊奇地发现，这三种生物的胚胎具有非常相似的特征：有尾，且头部有类似于鱼类的鳃裂。
那么，鸡、鼠、人和鱼是否具有共同祖先？
是的。鸡、鼠、人和鱼的胚胎早期结构相似（如有尾、鳃裂），说明它们可能由共同的远古祖先演化而来。这些相似特征反映了生物进化中的同源现象。
知识点二 其他证据
多种证据表明，在今天的地球上，从高山到平原，从沙漠到森林，从赤道到极地，从天空到湖海，几乎都生活着形态各异的生物。这些现存的生物是长期进化的结果，它们有着或远或近的亲缘关系，具有共同祖先。
藻类植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
单细胞动物
腔肠动物
扁形动物
线形动物
软体动物
环节动物
节肢动物
鱼类
两栖类
爬行类
鸟类
哺乳类
苔藓植物
原始生命
进化树
知识点二 其他证据
生物进化的科学证据小报告
①化石证据
过渡化石：如始祖鸟化石（兼具恐龙特征和鸟类羽毛），证明爬行动物向鸟类的进化。
地层顺序：古老地层化石结构简单（如三叶虫），新地层化石结构复杂（如哺乳动物），说明生物随时间逐步进化。
②解剖学证据
同源器官：蝙蝠翼、鲸鳍、人类手臂骨骼结构相似，说明它们有共同祖先。
痕迹器官：人类尾骨、鲸类后肢骨残留，是祖先特征的退化痕迹。
中华龙鸟复原图
知识点二 其他证据
③胚胎学证据
不同动物胚胎早期形态相似（如都有
鳃裂和尾），后期才分化，证明生物
起源于共同祖先。
④分子生物学证据
DNA和蛋白质序列分析显示，亲缘关
系越近的生物，分子结构相似度越高（如人类与黑猩猩基因相似度达98%）。
⑤结论
化石、解剖、胚胎和分子证据共同证明：生物通过自然选择、遗传变异等机制，从简单到复杂、从低等到高等逐步进化。
知识点二 其他证据
合作探究：种子蕨是一类已经灭绝的植物，具有与蕨类非常相似的羽状复叶，有种子，能形成花粉粒，但没有花，不能形成果实。那么，从植物进化的角度我们能得出什么结论？
过渡类型：种子蕨是蕨类植物向裸子植物进化的中间过渡类型。它既有蕨类的孢子叶特征(如羽状复叶)，又有裸子植物的种子繁殖方式。
进化顺序：种子比花和果实更早出现，说明种子是比花更原始的繁殖结构。
关键证据：其胚珠无花粉管、种子中多数无胚，表明繁殖方式仍较原始。
知识点二 其他证据
课堂小结
生物进化的证据
化石证据
保存在地层中的古生物的遗体、遗物和遗迹
最有说服力的生物进化证据
其他证据
解剖学证据
分子生物学证据
胚胎学证据
课堂练习
1．下列关于化石的叙述，错误的是(　　)
A．化石是研究生物进化的唯一证据
B．地层中的生物化石按一定顺序出现
C．化石记录了生物进化的历程
D．化石是古生物的遗体、遗物和遗迹
A
解析：郑氏始孔子鸟的身体结构既和爬行类有相似之处，又和鸟类有相同之处，根据以上特征，科学家认为鸟类可能由古代的爬行类进化而来。
2.科学家在河北丰宁县的一处湖边林地考察时发现一件属于恐龙时代的新鸟类化石。科学家表示这是最古老的发现之一，此新鸟类被命名为郑氏始孔子鸟，其复原图如图所示。通过对郑氏始孔子鸟化石的研究，可以推断(　　)
A．爬行类可能是由鸟类进化来的
B．鸟类和爬行类可能是同时出现的
C．鸟类可能是由爬行类进化来的
D．郑氏始孔子鸟是鸟类和爬行类的共同祖先
C
课堂练习
解析：化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要的方面，不同生物化石的出现和地层的形成，有着平行的关系。
3．化石之所以能证明生物的进化，根本原因是(　　)
A．化石是最有说服力的生物进化证据
B．地壳岩石的形成有一定的顺序
C．各类生物的化石在地层里出现有一定的顺序
D．化石是古生物学研究的对象
C
课堂练习
解析：亲缘关系越近的生物，细胞色素c的氨基酸序列差异越小；亲缘关系越远的生物，细胞色素c的氨基酸序列差异则越大。由题表中数据可知，与人的亲缘关系最近的生物是狗。
4．细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，因其在不同生物体内的氨基酸序列存在一定相似性，故科学家常通过对比不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异，来推测这些生物间亲缘关系的远近程度。如下表所示数据为不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异数目，依据表中信息，可判断出与人类亲缘关系相对较近的生物是(　　)
A.狗 B．鸡 C．链孢霉 D．酵母菌
A
物种 狗 鸡 果蝇 向日葵 链孢霉 酵母菌
氨基酸差异数目/个 11 13 27 38 43 44
课堂练习
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