生物有共同祖先的證據課件

生物有共同祖先的證據：教材選自：2019人教版必修2第6章課時安排：1課時生物的進化：1、生物都是由原始的共同祖先進化來的；2、生物的多樣性和適應性是進化的結果；核心論點支持證據理論解釋直接證據——化石間接證據——胚胎學證據、比較解剖學證據、細胞和分子水平的證據經典解釋（個體水平）——達爾文的自然選擇學說：自然選擇與適應的形成現(xiàn)代解釋（種群和基因水平）——現(xiàn)代生物進化理論：物種形成理論、協(xié)同進化理論生物的進化1831年，22歲的達爾文以博物學者的身份登上了“貝格爾”號，隨船進行了5年的科學考察，并于1859年出版轟動世界的著作——《物種起源》。：問題探討達爾文在《物種起源》一書中明確提出地球上的當今生物都是由共同祖先進化來的，人和猿有共同的祖先。達爾文的觀點給當時占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來了巨大沖擊。有人在漫畫中把達爾文畫成半人半猴的形象，以此來發(fā)泄對達爾文的不滿。直到今天仍有人對“共同由來學說”、“人猿共祖說”持排斥態(tài)度。：達爾文的生物進化論達爾文的生物進化論共同由來學說：地球上所有生物都是由原始的共同祖先進化來的；自然選擇學說：揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因；：提問：生物是由共同祖先進化而來的嗎？說出你的觀點及支持觀點的證據。支持生物進化論的新證據【教學目標】通過對化石、比較解剖學和胚胎學證據進行比較、分析、歸納、概括，說明當今生物具有共同的祖先；說明當今生物在新陳代謝、DNA的結構和功能等方面具有許多共同特征，從細胞和分子水平佐證當今生物具有共同的祖先。支持生物進化論的新證據地層中陳列的證據：化石：當今生物體上進化的印跡：其他方面的證據比較解剖學證據胚胎學證據細胞和分子水平的證據地層中陳列的證據——化石【化石】：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。【化石的作用】：利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態(tài)、結構、行為等特征。遼寧古果化石標本三葉蟲化石標本遠古動物牙齒化石標本從動物的牙齒化石推測它們的飲食情況從動物的骨骼化石推測其體型大小和運動方式從植物化石推測他們的形態(tài)結構和分類地位化石是研究生物進化最直接最重要的證據：：地層中陳列的證據——化石化石將過去定格，讓科學家得以追蹤生物的進化。如果把地層比作一本書，化石就是其中的文字，記錄著地球和生物進化的歷史。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，生物特征越復雜。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多細胞生物2100單細胞真核生物21億年前的地層中首次出現(xiàn)的單細胞真核生物，7億年前的地層中出現(xiàn)了多細胞生物，這說明多細胞生物出現(xiàn)的時間晚于單細胞真核生物，可判斷多細胞生物是由單細胞真核生物進化來的。同理可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來。：地層中陳列的證據——化石2009年，我國科學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，顯示其善跑不善飛。科學家認為這一化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力證據，這是為什么？基于化石證據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化來。赫氏近鳥龍化石赫氏近鳥龍復原圖：地層中陳列的證據——化石在東非大裂谷地帶，科學家發(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，其上肢骨的結構與黑猩猩的相似，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。少女露西骨骼化石少女露西復原圖科學家分析說，盡管露西只有1米高，但事實上它是一名年輕成年人，去世時大約20歲。它長著短腿、長手臂和強壯有力的肌肉。露西放棄樹上生活來到地面?？茖W家之所以這么認為，是因為那里的環(huán)境曾發(fā)生巨變，茂密的叢林被開闊的大草原取代，因此露西發(fā)現(xiàn)這種環(huán)境更利于行走，更容易找到食物。：地層中陳列的證據——化石【結論】：已經發(fā)現(xiàn)的大量化石證據，證實了生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年代進化而來的，而且還揭示出生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。：當今生物體上進化的印跡——比較解剖學證據【比較解剖學】是對各類脊椎動物的器官和系統(tǒng)進行解剖和比較研究的科學。研究比較脊椎動物的器官系統(tǒng)的形態(tài)和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。觀察左圖，這三種脊椎動物的前（上）肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其種類一致嗎？這些骨的排列順序一致嗎？這四種前（上）肢骨骼的功能迥異，外形差別也很大，其內部結構模式為什么如此一致？骨骼的種類一致，排列順序也一致。三種脊椎動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4種前（上）肢骨骼有相同的起源（同源器官），說明他們可能是由共同的祖先進化來的，在漫長的進化過程中，因為適應不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。：當今生物體上進化的印跡——比較解剖學證據除上述共同點外，人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結構還有哪些共同點？哺乳動物與魚在骨骼上有哪些共同點？這是否支持現(xiàn)有的脊椎動物有著共同的原始祖先？（1）四者骨骼結構十分發(fā)達，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護內部器官作用；頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅硬，起保護作用；（2）哺乳動物與魚都有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具體的骨也有共同點，如哺乳類中耳中的3塊聽小骨：鐙骨、砧骨、錘骨，分別與魚的舌頜骨、方骨、關節(jié)骨有共同起源；（3）不同類群動物的骨骼結構具有許多共同點，支持現(xiàn)有的脊椎動物有著原始共同祖先。：【胚胎學】：是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學科。比較不同動物以及人的胚胎發(fā)育過程，也可以看到進化的蛛絲馬跡。當今生物體上進化的印跡——胚胎學證據人胚胎發(fā)育早期的顯微照片（放大18倍）科學家發(fā)現(xiàn)：所有脊椎動物胚胎在早期發(fā)育過程中彼此極為相似，魚、龜、雞和人都會發(fā)育出尾巴和腮裂，但在這幾種動物中，只有魚在成年時還保留腮，只有魚、龜會保留實質上的尾巴。這些證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。三種脊椎動物和人的胚胎發(fā)育的比較：分子生物學的出現(xiàn)，使人們可以從分子和基因的角度來理解各種生物結構和功能形成的原理。當今生物體上進化的印跡——細胞和分子水平的證據從基因變化的脈絡也可以得出生物進化的過程和各種生物之間的內在關系，DNA和它所含有的基因就是生物發(fā)展的“分子活化石”，隨著大量的生物全部DNA序列的測定，現(xiàn)在已經可以從基因結構和功能的變化來追溯生物發(fā)展演化的歷史。如果說根據生物結構特點和化石證據寫出的生物史是以“外部”觀察為基礎的，那么根據基因演化寫出的生物史則是從“內部”來觀察的。基因演化的歷史清楚的表明，從最低等的生物到最高等的生物，基本的生命活動在分子機制上是高度一致、一脈相承的?！啊?jié)選自《生命通史》：當今生物體上進化的印跡——細胞和分子水平的證據請根據所學知識，結合以下資料，討論有關問題。當今生物的細胞在結構上與古細菌有哪些共同點？這說明了什么？舉例說出當今生物的細胞在代謝上的共同點。都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。說明古細菌和當今生物的細胞可能有共同祖先。（1）已知最古老的化石是大約35億年前的古細菌化石?，F(xiàn)在，在海洋、湖泊、土壤等環(huán)境中還能發(fā)現(xiàn)古細菌，這些古細菌都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。、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)”作為化學反應的中心樞紐、代謝中的酶類非常相似、都有相同的能量貨幣——ATP；綠色植物能進行光合作用等。：當今生物體上進化的印跡——細胞和分子水平的證據（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%。生物名稱黑猩猩獼猴狗雞響尾蛇金槍魚果蠅天蠶蛾鏈孢霉酵母菌氨基酸差異/個011113142127314344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。（3）細胞色素c是細胞中普遍含有的一種蛋白質，約有104個氨基酸，據測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變。不同生物與人的細胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示。關于人與其他生物的親緣關系，從細胞色素c的相關資料可以得出什么結論？這些數(shù)據是否支持生物有著共同的起源？人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關系的遠近，差異越小，表示親緣關系越近。：根據目前已學的知識，嘗試歸納生物在細胞和分子水平上有哪些共同特點？當今生物體上進化的印跡——細胞和分子水平的證據物質組成化學元素種類大致相同，無機物和有機物（生物大分子蛋白質和核酸）細胞結構細胞膜（均由磷脂組成）、細胞質、核糖體細胞代謝都是物質與能量變化的過程，都有酶的催化、ATP是直接能源物質細胞學說體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性DNA所有的細胞生物都以DNA為遺傳物質，核酸分子結構相似蛋白質使用同樣的20種氨基酸來組成蛋白質密碼子翻譯時共用一套遺傳密碼中心法則所有的生物都遵循，整個生物界遺傳信息的復制與表達具有相同的模式…………不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當今生物種類親緣關系