2024人教版必修二課件6.1生物具有共同祖先的證據(jù)

主講人：周老

師6.1生物有共同祖先的證據(jù)問(wèn)題探討

達(dá)爾文在《物種起源》一書(shū)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(lái)的，人和猿有共同的祖先。這一論斷給當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來(lái)了巨大沖擊，有人在漫畫(huà)中把達(dá)爾文畫(huà)成半人半猴的形象，以此發(fā)泄對(duì)達(dá)爾文的不滿(mǎn)。直到今天，仍有人對(duì)“共同由來(lái)學(xué)說(shuō)”“人猿共祖說(shuō)”持排斥態(tài)度。討論：1.反對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的人能拿出有說(shuō)服力的證據(jù)嗎？2.你能說(shuō)出什么證據(jù)來(lái)支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)？問(wèn)題探討1.反對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的人能拿出有說(shuō)服力的證據(jù)嗎？

不能。反對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)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(shuō)，不是科學(xué)事實(shí)。反對(duì)的人可能會(huì)拿出這些說(shuō)法來(lái)進(jìn)行反駁，但這些都不是有說(shuō)服力的證據(jù)。2.你能說(shuō)出什么證據(jù)來(lái)支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)？化石、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù)?？键c(diǎn)要求地層中陳列的證據(jù)-化石知識(shí)精講1.共同由來(lái)學(xué)說(shuō)和自然選擇學(xué)說(shuō)（1）共同由來(lái)學(xué)說(shuō)

世界上所有生物，不論是動(dòng)物還是植物，也不論是現(xiàn)存的還是已滅絕的，都具有共同的祖先，均由共同祖先進(jìn)化和分化而來(lái)的。知識(shí)精講（2）自然選擇學(xué)說(shuō)

揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因知識(shí)精講2.地層中陳列的證據(jù)-化石（1）概念

化石是指通過(guò)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。赫氏近鳥(niǎo)龍化石遼寧古果化石標(biāo)本知識(shí)精講遼寧古果化石標(biāo)本

遼寧古果的生存年代為距今1億4500萬(wàn)年的中生代，比以往發(fā)現(xiàn)的被子植物早1500萬(wàn)年，被國(guó)際古生物學(xué)界認(rèn)為是迄今最早的被子植物。

從遼寧古果化石表面上看，化石保存完好，形態(tài)特征清晰可見(jiàn)。知識(shí)精講

硅化木由遠(yuǎn)古樹(shù)木埋入地下，經(jīng)長(zhǎng)期硅化過(guò)程形成，它們雖然是化石，但是樹(shù)木的紋理依然清晰可辨、栩栩如生，具有珍貴的科研和觀賞價(jià)值。從硅化木挺拔的姿態(tài)，我們隱約可以看出，這棵曾經(jīng)生長(zhǎng)的大樹(shù)，經(jīng)歷了一場(chǎng)地震或火山爆發(fā)，被埋在地層中千百萬(wàn)年，成為現(xiàn)在的模樣。知識(shí)精講（2）化石形成過(guò)程1.8億年前的鱗魚(yú)化石大約6億年前的三葉蟲(chóng)化石河流攜帶著沉積物流入海洋，隨著時(shí)間的推移，死去的生物被層層掩埋。挖掘沉積巖我們可以看到排列有序的化石，最古老的埋藏在最深處。知識(shí)精講（3）化石的作用

利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過(guò)的生物的種類(lèi)及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征?；茄芯可镞M(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。①?gòu)膭?dòng)物的牙齒化石推測(cè)它們的飲食情況知識(shí)精講②從動(dòng)物的骨骼化石推測(cè)其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式ABA：始祖地猿存活時(shí)的可能形象。腦容量小、長(zhǎng)手指以及與其他四趾相對(duì)生的大拇趾是該類(lèi)群與其他非洲猿類(lèi)相似的原始性狀,而直立行走的姿態(tài)是人類(lèi)的特征。B：上新世人族成員南方古猿阿法種的殘存骨架。這個(gè)著名化石標(biāo)本被昵稱(chēng)為"Lucy",保存得非常完整。這個(gè)關(guān)鍵的化石人族成員顯示,直立行走在人類(lèi)進(jìn)化中比腦容量增大更早出現(xiàn)。知識(shí)精講③從植物化石推測(cè)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類(lèi)地位知識(shí)精講（4）化石的種類(lèi)根據(jù)保存的特點(diǎn)化石遺體化石模鑄化石遺物化石遺跡化石古生物的遺體所形成的化石硅化木生物體在巖石中留下的印模枝葉印痕古代動(dòng)物的糞便、卵等恐龍蛋化石古代動(dòng)物活動(dòng)時(shí)留下的痕跡恐龍足跡化石知識(shí)精講大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層,如果把地層比作一本書(shū)，化石則是書(shū)中的文字，記錄著地球和生物進(jìn)化的歷史。地層年齡（百萬(wàn)年前）首次出現(xiàn)的生物類(lèi)群（化石）245~144鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)360~286爬行類(lèi)408~360昆蟲(chóng)、兩棲類(lèi)505~438魚(yú)類(lèi)700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物資料1知識(shí)精講圖中所示資料支持達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)嗎？

支持。不同地層形成年代不同，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(jiǎn)單；越晚形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越高等，生物的特征越復(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(shuō)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(lái)的。

同理，根據(jù)圖中可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的。知識(shí)精講資料2：2009年，我國(guó)科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近鳥(niǎo)龍化石，其身體骨架與恐龍非常接近，但其骨架周?chē)星逦挠鹈『?，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(niǎo)類(lèi)起源于恐龍的假說(shuō)提供了有力證據(jù)，這是為什么赫氏近鳥(niǎo)龍既有恐龍的特征，也有鳥(niǎo)類(lèi)的特征，是鳥(niǎo)類(lèi)和恐龍的過(guò)渡類(lèi)型。說(shuō)明鳥(niǎo)類(lèi)可能由恐龍進(jìn)化而來(lái)。知識(shí)精講資料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(lèi)化石，其中有318萬(wàn)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(lèi)接近，適于直立行走。這一證據(jù)支持，人猿共祖說(shuō)嗎

露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。說(shuō)明人和黑猩猩可能有共同的祖先。知識(shí)精講通過(guò)研究化石，能得出什么結(jié)論？生物是怎樣進(jìn)化的？生物是由原始的共同祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的。簡(jiǎn)單→復(fù)雜低等→高等水生→陸生生物的進(jìn)化順序：

矛尾魚(yú)是唯一現(xiàn)生的總鰭魚(yú)類(lèi)，它的發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)今所有陸地上的脊椎動(dòng)物和水域中的魚(yú)類(lèi)緊密地聯(lián)系到一起，四足類(lèi)動(dòng)物由海洋登上陸地的活化石證據(jù)是由矛尾魚(yú)鮮活的擺在人們的面前的。知識(shí)精講

鴨嘴獸是最原始的哺乳動(dòng)物之一，它是未完全進(jìn)化的哺乳動(dòng)物，種類(lèi)極少，同屬之中只有鴨嘴獸一種動(dòng)物，也是最低等的哺乳動(dòng)物之一。例題1.（2023鄭州高一下期末）下列敘述的各類(lèi)物體中,不屬于化石的是()A.在河南西峽盆地發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋B.古代墓穴中發(fā)掘出來(lái)的木乃伊C.德國(guó)巴伐利亞州發(fā)現(xiàn)的始祖鳥(niǎo)D.美國(guó)阿拉斯加州發(fā)現(xiàn)的史前海洋爬行動(dòng)物的骨骼B例題2.（2023甘肅高一下期末）根據(jù)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次理論,推測(cè)地球上發(fā)現(xiàn)的最早的生物化石是()A.單細(xì)胞細(xì)菌 B.多細(xì)胞水螅C.低等多細(xì)胞藻類(lèi)植物 D.高等多細(xì)胞被子植物A考點(diǎn)要求其他方面的證據(jù)知識(shí)精講1.比較解剖學(xué)證據(jù)

生物的進(jìn)化不僅在地層中留下證據(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。

比較解剖學(xué)是研究比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。比較解剖學(xué)可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。知識(shí)精講蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨討論1.這四種前(上)肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨其種類(lèi)有一致性嗎都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類(lèi)有一致性。知識(shí)精講蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨討論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排列順序一致知識(shí)精講蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨討論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這四種前（上）肢骨骼有相同的起源，說(shuō)明它們可能是由共同的祖先進(jìn)化來(lái)的。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)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。知識(shí)精講蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨討論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)物和魚(yú)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(yú)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(lèi)中耳的3塊聽(tīng)小骨鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚(yú)類(lèi)的舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨有共同的起源。不同類(lèi)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。知識(shí)精講2.同源器官(homousorgan)(1)概念：指不同生物的某些器官在基本結(jié)構(gòu)、與生物體的相互關(guān)系以及胚胎發(fā)育的過(guò)程彼此相同，但在外形上有時(shí)并不相似，功能上也有差別。①同源器官是內(nèi)在的或?qū)嵸|(zhì)上的相似，表明在進(jìn)化上的共同起源。②同源器官有時(shí)在表面上并不相似，功能上也不盡相同，但是在基本結(jié)構(gòu)上、各部分的相互關(guān)系上、胚胎發(fā)生的來(lái)源上卻彼此相同或相似。知識(shí)精講(2)實(shí)例①蝙蝠的翼、鳥(niǎo)的翅膀、鯨的鰭、海豹的前鰭、貓的前肢、人的上肢等;②哺乳類(lèi)中耳的3塊聽(tīng)小骨：鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚(yú)類(lèi)的舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨;③鳥(niǎo)的羽毛與爬行類(lèi)鱗片;④脊椎動(dòng)物的肺和魚(yú)鰾;⑤馬鈴薯的塊莖和葡萄的卷須都是莖的變態(tài)。比較解剖學(xué)上，特別著重于同源器官的探討，它們?yōu)樯镞M(jìn)化提供了證據(jù)。知識(shí)精講3.同功器官（anausorgan）（1）概念：在功能上相同，有時(shí)形狀也相似，但其來(lái)源與基本結(jié)構(gòu)均不同的器官。（2）實(shí)例①蝶翼與鳥(niǎo)翼均為飛翔器官：蝶翼是膜狀結(jié)構(gòu)，由皮膚擴(kuò)展形成，而鳥(niǎo)翼是脊椎動(dòng)物前肢形成②魚(yú)鰓與陸棲脊椎動(dòng)物的肺，均為呼吸器官：但魚(yú)鰓鰓絲來(lái)自外胚層，而肺來(lái)自?xún)?nèi)胚層。知識(shí)精講4.胚胎學(xué)證據(jù)

胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。比較不同動(dòng)物以及人的胚胎發(fā)育過(guò)程，也可以看到進(jìn)化的印跡。

魚(yú)蠑螈烏龜雞豬牛兔子人類(lèi)知識(shí)精講

魚(yú)、龜、鳥(niǎo)、人這4種生物的成體存在著很大的差異，而觀察其胚胎發(fā)育的過(guò)程，卻發(fā)現(xiàn)它們?cè)谀硞€(gè)時(shí)期都經(jīng)歷了相似的發(fā)育階段。

人的胚胎在發(fā)育早期會(huì)出現(xiàn)鰓裂和尾,這與其他生物的胚胎在發(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(yú)仍然保留了鰓和尾。

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)。

魚(yú)蠑螈烏龜雞豬牛兔子人類(lèi)知識(shí)精講5.細(xì)胞和分子水平的證據(jù)（1）細(xì)胞學(xué)：在光學(xué)顯微鏡水平上研究細(xì)胞的化學(xué)組成、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能的學(xué)科。（2）分子生物學(xué)：從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。

細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究，可以看出截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。知識(shí)精講資料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。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(shuō)明了什么

都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。地球上現(xiàn)存的古細(xì)菌與最古老的古細(xì)菌有相同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式，說(shuō)明二者有共同的祖先。討論2.舉例說(shuō)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，代謝中的酶類(lèi)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，細(xì)胞都以分裂的方式增殖。知識(shí)精講資料2：人與猩猩和長(zhǎng)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%。討論3.人和類(lèi)人猿在DNA的堿基序列或基因組方面高度接近說(shuō)明了什么說(shuō)明人和猩猩、長(zhǎng)臂猿、黑猩猩等類(lèi)人猿可能有共同的祖先。知識(shí)精講資料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(cè)算，它的氨基酸序列每2000萬(wàn)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。生物名稱(chēng)黑猩猩獼猴狗雞響尾蛇金槍魚(yú)果蠅天蠶蛾鏈孢霉酵母菌氨基酸差異/個(gè)011113142127314344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？

普遍含有細(xì)胞色素c說(shuō)明這些生物都有共同的祖先；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，表明親緣關(guān)系越近。知識(shí)精講（1）細(xì)胞水平的證據(jù)①物質(zhì)基礎(chǔ)：組成細(xì)胞的物質(zhì)基本相同，都以DNA作為遺傳物質(zhì)。②結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)組成。③細(xì)胞代謝：都是通過(guò)細(xì)胞呼吸提供能量；都以ATP作為直接能源物質(zhì)；細(xì)胞代謝都需要酶，且酶的種類(lèi)相似；細(xì)胞都是以分裂的方式進(jìn)行增殖。④細(xì)胞中遺傳信息的傳遞：遺傳信息在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中都嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，翻譯過(guò)程中基本使用同一套遺傳密碼。即遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)具有相同的模式。知識(shí)精講（2）分子水平的證據(jù)①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。②不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的差異的大小揭示了當(dāng)今生物種類(lèi)親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，以及它們?cè)谶M(jìn)化史，上出現(xiàn)的順序。知識(shí)精講

運(yùn)用DNA-DNA分子雜交技術(shù)比較不同生物DNA序列的相似性，進(jìn)而判斷不同生物的親緣關(guān)系。物種甲物種乙物種甲物種乙互補(bǔ)程度高互補(bǔ)程度低①制備一段片段②將DNA片段加熱制成單鏈③將兩種生物的DNA單鏈混合后進(jìn)行分子雜交④逐步冷卻，不同物種的DNA單鏈可能發(fā)生部分互補(bǔ)配對(duì)若互補(bǔ)程度高則甲乙親緣關(guān)系近若互補(bǔ)程度低則甲乙親緣關(guān)系遠(yuǎn)知識(shí)精講綜上所述，化石為研究生物進(jìn)化提供了直接的證據(jù),比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)以及細(xì)胞和分子水平的研究，都給生物進(jìn)化論提供了有力的支持。這些證據(jù)互為拓展資料、相互印證，有力地支持了達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)，進(jìn)而為解釋適應(yīng)和物種的形成提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例題1.（2023武