生物有共同祖先的證據(jù)課件 【教材精講精研】 高一下學(xué)期生物人教版必修2

1.生物有共同祖先的證據(jù)第六章

生物的進(jìn)化本節(jié)目錄問題探討達(dá)爾文的生物進(jìn)化論地層中陳列的證據(jù)——化石當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論本堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用問題探討1831年，22歲的達(dá)爾文以博物學(xué)者的身份登上了“貝格爾”號，隨船進(jìn)行了5年的科學(xué)考察，并于1859年出版轟動(dòng)世界的著作——《物種起源》。問題探討達(dá)爾文在《物種起源》一書中明確提出地球上的當(dāng)今生物都是由共同祖先進(jìn)化來的，人和猿有共同的祖先。達(dá)爾文的觀點(diǎn)給當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來了巨大沖擊。有人在漫畫中把達(dá)爾文畫成半人半猴的形象，以此來發(fā)泄對達(dá)爾文的不滿。直到今天仍有人對“共同由來學(xué)說”、“人猿共祖說”持排斥態(tài)度。問題探討

討論：1.反對共同由來學(xué)說的人能拿出有說服力的證據(jù)嗎？2.你能說出什么證據(jù)來支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)？不能。反對共同由來學(xué)說的人主要包括支持神創(chuàng)論、物種不變論的人，也有人認(rèn)為，進(jìn)化論只是一種假說，不是科學(xué)事實(shí)。反對的人可能會拿出這些說法來進(jìn)行反駁，但這些都不是有說服力的證據(jù)?；?、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù)達(dá)爾文的生物進(jìn)化論達(dá)爾文列舉了大量的證據(jù)來論證自己的理論。后來，隨著研究的深入，人們又發(fā)現(xiàn)了許多支持生物進(jìn)化論的新證據(jù)。地層中陳列的證據(jù)——化石化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。如右圖，可從動(dòng)物的牙齒化石推測它們的飲食情況。遠(yuǎn)古動(dòng)物牙齒化石標(biāo)本地層中陳列的證據(jù)——化石從動(dòng)物的骨骼化石推測其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式。三葉蟲化石標(biāo)本地層中陳列的證據(jù)——化石從植物化石推測它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位。遼寧古果化石標(biāo)本地層中陳列的證據(jù)——化石化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中，如果把地層比作一本書，化石則是書中的文字，記錄著地球和生物進(jìn)化的歷史。地層中陳列的證據(jù)——化石沉積巖是指成層堆積的松散沉積物固結(jié)而成的巖石。沉積物指陸地或水盆地中的松散碎屑物，如礫石、砂、黏土、灰泥和生物殘骸等。沉積巖圖地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論1.如圖所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說嗎？地層年齡百萬年前首次出現(xiàn)的生物類群（化石）245—144鳥類、哺乳類360—286爬行類408—360昆蟲、兩棲類505—438魚類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物圖6-2所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說。不同地層的形成年代不同，越早形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越低等，生物特征越簡單；越晚形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越高等，生物特征越復(fù)雜。例如，21億年前的地層中首次出現(xiàn)單細(xì)胞真核生物，7億年前的地層中出現(xiàn)了多細(xì)胞生物，這說明多細(xì)胞生物出現(xiàn)的時(shí)間晚于單細(xì)胞真核生物，可判斷多細(xì)胞生物是由單細(xì)胞真核生物進(jìn)化來的。地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論2.2009年，我國科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近鳥龍化石，其身體骨架與恐龍非常接近，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，顯示其后肢和尾部都有飛羽；后肢發(fā)達(dá)，顯示其善跑不善飛?？茖W(xué)家認(rèn)為這一化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力證據(jù)，這是為什么？地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論2.赫氏近鳥龍化石及復(fù)原圖地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論2.于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍和鳥類的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進(jìn)化來的。地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論3.在東非大裂谷地帶，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多早期古人類化石，其中有318萬年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的結(jié)構(gòu)與黑猩猩的相似，適于攀緣，下肢骨與現(xiàn)代人類接近，適于直立行走。這一證據(jù)支持人猿共祖說嗎？露西既有智人的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。地層中陳列的證據(jù)——化石

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大量化石證據(jù)，證實(shí)了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來的，而且還揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

生物的進(jìn)化不僅在地層中留下了證據(jù)，也在當(dāng)今生物體上留下了許多印跡，這些印跡可以作為進(jìn)化的佐證。

例如解剖學(xué)證據(jù)，胚胎學(xué)證據(jù)，細(xì)胞和分子水平的證據(jù)等。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

研究比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論1.這四種前（上）肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌故和指骨？三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一致性。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論2.從上到下看這四種前（上）肢骨骼，這些骨的排列順序一致嗎？三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢排列順序一致。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論3.這四種前（上）肢骨骼的功能迥異，外形差別也很大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式為什么如此一致？三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢這四種前（上）肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進(jìn)化來的。在漫長的進(jìn)化過程中，因?yàn)檫m應(yīng)不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論4.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結(jié)構(gòu)還有哪些共同點(diǎn)？哺乳動(dòng)物與魚在骨骼結(jié)構(gòu)上有哪些共同點(diǎn)？這是否支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著共同的原始祖先？人與蝙蝠、鯨、貓的骨骼結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá)，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護(hù)內(nèi)部器官的作用；頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅(jiān)硬，起到保護(hù)作用，等等。哺乳動(dòng)物和魚都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具體的骨也有共同點(diǎn)，如哺乳類中耳的3塊聽小骨鏡骨、砧骨、錘骨分別與魚類的舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨有共同的起源。不同類群動(dòng)物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點(diǎn)，支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著原始的共同祖先。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎形成和發(fā)育過程的學(xué)科。人的胚胎在發(fā)育早期會出現(xiàn)鰓裂和尾，這與魚的胚胎在發(fā)育早期出現(xiàn)鰓裂和尾非常相似，只是隨著發(fā)育的進(jìn)行，人的鰓裂和尾消失了，而成年的魚仍保留了鰓和尾。人胚胎發(fā)育早期的顯微照片（放大18倍）當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段，這個(gè)證據(jù)支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究表明，看似截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。資料1已知最古老的化石是大約35億年前的古細(xì)菌化石?，F(xiàn)在，在海洋、湖泊、土壤等環(huán)境中還能發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌，這些古細(xì)菌都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)資料2人與猩猩和長臂猿的某段同源DNA的差異分別為2.4%、5.3%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。資料3細(xì)胞色素c是細(xì)胞中普遍含有的一種蛋白質(zhì)，約有104個(gè)氨基酸，據(jù)測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變。不同生物與人的細(xì)胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論1.當(dāng)今生物的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上與古細(xì)菌有哪些共同點(diǎn)？這說明了什么？都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。說明古細(xì)菌和當(dāng)今生物的細(xì)胞可能有共同祖先。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論2.舉例說出當(dāng)今生物的細(xì)胞在代謝上的共同點(diǎn)。都有呼吸作用、都用葡萄糖作為主要的“燃料分子”、都使用“三羧酸循環(huán)”作為化學(xué)反應(yīng)的中心樞紐、代謝中的酶類非常相似、都有相同的能量貨幣——ATP；綠色植物能進(jìn)行光合作用等。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論3.人和類人猿在DNA的堿基序列或是基因組方面的高度接近說明了什么？人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)思考討論4.關(guān)于人與其他生物的親緣關(guān)系，從細(xì)胞色素c的相關(guān)資料可以得出什么結(jié)論？這些數(shù)據(jù)是否支持生物有著共同的起源？人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，差異越小，表示親緣關(guān)系越近。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)

從細(xì)胞和分子水平看，當(dāng)今生物有許多共同的特征，比如都有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞，細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對生物有共同祖先這一論點(diǎn)的有力支持。不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點(diǎn)，提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，以及它們在進(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。本堂小結(jié)

為研究生物進(jìn)化提供了直接的證據(jù)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.關(guān)于生物的進(jìn)化，只能靠運(yùn)用證據(jù)和邏輯來推測。判斷以下有關(guān)生物進(jìn)化證據(jù)和結(jié)論的說法是否合理。（1）通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測其行為特點(diǎn)。（√）（2）人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這可以用人與魚有共同祖先來解釋。（√）（3）比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動(dòng)物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說明這些哺乳動(dòng)物不是由共同祖先進(jìn)化來的。（×）練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測2.生物進(jìn)化的證據(jù)是多方面的，其中能作為直接證據(jù)的是（A）A.化石證據(jù)B.胚胎學(xué)證據(jù)C.比較解剖學(xué)證據(jù)D.分子生物學(xué)證據(jù)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測3.生物都有共同的祖先，下列各項(xiàng)不能作為支持這一論點(diǎn)的證據(jù)的是（D）A.所有生物共用一套遺傳密碼B.所有生物都由ATP直接供能C.各種生物的細(xì)胞具有基本相同的結(jié)構(gòu)D.所有生物的生命活動(dòng)都是靠能量驅(qū)動(dòng)的練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.如果有人堅(jiān)持認(rèn)為生物是自古以來就如此的，你認(rèn)為能夠反駁他的最有效的證據(jù)是什么？為什么？當(dāng)你提供了你認(rèn)為最有效的證據(jù)后，他還可能如何辯解？你又如何進(jìn)一步反駁？可以舉出本節(jié)教材中的各種證據(jù)，如不同地質(zhì)年代中相繼出現(xiàn)的生物類群，已經(jīng)絕滅的物種，物種大爆發(fā)事件，地殼劇烈運(yùn)動(dòng)、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對生物的影響；也可以引用達(dá)爾文論證生物進(jìn)化論時(shí)列舉的大量證據(jù)，如在加拉帕戈斯群島所發(fā)現(xiàn)的大量物種形成的事實(shí)。需要注意的是，你要從所選擇的證據(jù)出發(fā)，厘清與所反駁的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)行有針對性的論述。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進(jìn)化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發(fā)現(xiàn)的一些著名的化石群：澄江生物化石群、熱河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、關(guān)嶺生物化石群等。請任選一個(gè)化石群或當(dāng)?shù)匾寻l(fā)現(xiàn)的化石群，查找相關(guān)資料，向全班同學(xué)介紹該化石群中主要的化石，以及該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.以澄江生物化石群為例，說明該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。澄江生物化石群分布在中國云南省澄