1、第1节 生物有共同祖先的证据第第6章章 生物的进化生物的进化 达尔文在达尔文在物种起源物种起源一书中明确提出，地球上当今生物都是由共同一书中明确提出，地球上当今生物都是由共同祖先进化而来的，人和猿有共同的祖先。你认同人猿共祖说吗？祖先进化而来的，人和猿有共同的祖先。你认同人猿共祖说吗？1. 1. 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物有共同尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物有共同的祖先的祖先。2. 2. 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识说明当今生物在新陈代谢、尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识说明当今生物在新陈代谢、DNADNA的结构与功能等方面具
2、有许多共同特征的结构与功能等方面具有许多共同特征。1.1.举例说明当今生物具有共同的祖先，认同现存生物是由共同祖先进举例说明当今生物具有共同的祖先，认同现存生物是由共同祖先进化而来。化而来。（生命观念、科学思维）（生命观念、科学思维）2.2.分析地层中化石证据的分布规律，认同化石是研究生物进化最直接分析地层中化石证据的分布规律，认同化石是研究生物进化最直接最重要的。最重要的。（生命观念、科学思维）（生命观念、科学思维）3.3.举例说明现存生物有许多共同特征，了解生物进化的比较解剖学和举例说明现存生物有许多共同特征，了解生物进化的比较解剖学和分子生物学证据。分子生物学证据。（生命观念、科学思维）
3、（生命观念、科学思维） 体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养，汲取新知识的营养，让我们一起让我们一起 吧！吧！进进走走课课堂堂一、地层中陈列的证据一、地层中陈列的证据化石化石 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。物或生活痕迹等。（1）化石比较直观，可以观察动物的形态、结构；）化石比较直观，可以观察动物的形态、结构；（2 2）根据不同类型的化石及周围的环境，可以推测生物的）根据不同类型的化石及周围的环境，可以推测生物的生理状态、生活环境等；生理状态、生活环境等；（3 3）根据地层年龄，可以推
4、测化石所代表的生物生活的年）根据地层年龄，可以推测化石所代表的生物生活的年代以及进化顺序等。代以及进化顺序等。思考：为什么说化石是研究生物最直接、最重要的证据？针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。地层年龄（百万年前）首次出现的生物类群（化石）245144鸟类、哺乳类360286爬行类408360昆虫、两栖类505438鱼类700多细胞生物2 100单细胞真核生物 赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印痕，显示其后肢和尾部都有痕，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢飞羽；后肢发
5、发达，显示其善跑不善飞。达，显示其善跑不善飞。 思考： 科学家认为科学家认为赫氏近鸟龙化石为赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙的鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证假说提供了有力证据据, ,为什么？为什么？针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的；生物经历了由简单到复杂、由低等到高等进化而来的；生物经历了由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。、由水生到陆生的进化顺序。思考：通过研究化通过研究化石，能得出什么结石，能得出什么结论？生物是怎样进论？生物是怎样进化的？化的
6、？针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 有没有有没有“活活” 的证据？当今生物体上是否有进化的印记，的证据？当今生物体上是否有进化的印记，可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？ 矛尾鱼矛尾鱼是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类紧密地紧密地联系在一起联系在一起，四足类动物由海洋登上陆，四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据是由矛尾鱼地的活化石证据是由矛尾鱼鲜活地摆鲜活地摆在人们的在人们的面前的。面前的。银杏树银杏树远在二亿七千多万
7、年前就开始出现远在二亿七千多万年前就开始出现了，和当时遍布世界的蕨类植物相比，它了，和当时遍布世界的蕨类植物相比，它还是高等植物。到了一亿七千多万年前，还是高等植物。到了一亿七千多万年前，银杏已和当时称霸世界的恐龙一样遍布世银杏已和当时称霸世界的恐龙一样遍布世界各地，后来，绝大部分银杏像恐龙一样界各地，后来，绝大部分银杏像恐龙一样灭绝了，只在我国部分地区保存下来一点灭绝了，只在我国部分地区保存下来一点点，流传至今，成为稀世之宝。点，流传至今，成为稀世之宝。【例1】生物进化最可靠的证据是（ ）A各类生物化石在地层里按一定的顺序出现B哺乳动物在胚胎发育初期与鱼非常相似C脊椎动物具有结构相似的器官D
8、生物都能适应一定的环境A二、当今生物体上进化的印记二、当今生物体上进化的印记其他方面的证据其他方面的证据1比较解剖学证据比较解剖学证据肱骨肱骨桡骨桡骨尺骨尺骨腕骨腕骨掌骨掌骨指骨指骨蝙蝠的翼蝙蝠的翼鲸的鳍鲸的鳍猫的前肢猫的前肢人的上肢人的上肢思考： 它们它们有哪些共同有哪些共同点？点？针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。（1）都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性）都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。（2）从上到下，骨从上到下，骨的排列顺序一致。的排列顺序一致。（3）此外，人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构均十分发达，脊柱、肋骨）此外，人
9、与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构均十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成、胸骨等形成支架，起支架，起到支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块到支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用等。减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用等。不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先的观点。椎动物有着原始的共同祖先的观点。基于生物学事实和证据进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。2 2胚胎学证据胚胎学证据鳃鳃裂裂尾尾人的胚胎在发育早期会出现人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出
10、现鳃裂和尾这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。非常相似。 胚胎学研究表明，各类脊椎胚胎学研究表明，各类脊椎动物在胚胎发育的早期都会出现鳃动物在胚胎发育的早期都会出现鳃裂、脊索、背神经管和肛后尾，而裂、脊索、背神经管和肛后尾，而且水生的鱼类和部分两栖类动物终且水生的鱼类和部分两栖类动物终生都具有鳃裂，肛后尾是所有脊椎生都具有鳃裂，肛后尾是所有脊椎动物共有的特征。动物共有的特征。胚胎发胚胎发育早期育早期胚胎发育胚胎发育中间阶段中间阶段胚胎发胚胎发育后期育后期 脊椎动物脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观
11、点。证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。基于生物学事实和证据进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。3细胞和分子水平的证据细胞和分子水平的证据 资料资料1：已知最古老的化石是大约已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。思考： 当今生物的细胞在当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同结构上与古细菌有哪些共同点？这说明了什么？点？这说明了什么？ 地球上现存的古细菌与最古
12、老的古细菌有相同的细胞结构模式，说地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式，说明二者有共同的祖先。明二者有共同的祖先。 资料资料2：人与猩猩和长臂猿的某段同源人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。生物名称氨基酸差异数生物名称氨基酸差异数黑猩猩0猕猴1狗11鸡13响尾蛇14金枪鱼21果蝇27天蚕蛾31链孢霉43酵母菌44资料资料3：分析不同生物与人的细胞色素分析不同生物与人的细胞
13、色素c氨基酸序列的差异。氨基酸序列的差异。从细胞色素从细胞色素c 的相关资料可以得出什么结论？的相关资料可以得出什么结论？ 人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明这些生物，说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素都有共同的祖先。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近。同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近。基于生物学事实和证据进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。 从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征，这是对生物有共从细胞和分子水平看，当今生物有许
14、多共同的特征，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。同祖先这一论点的有力支持。 不同生物的不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。近，以及它们在进化史上出现的顺序。 化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持，共同支持了达胞和分子水平的研究
15、，都给生物进化论提供了有力的支持，共同支持了达尔文的共同由来学说。尔文的共同由来学说。【例2】科学家测定了某保护区 MG、CE、DP、DW四种鸟类的 ALX1 基因的核苷酸序列，由此确定它们亲缘关系的远近。这属于生物进化的（）A胚胎学证据 B细胞和分子水平的证据C比较解剖学证据 D古生物化石证据B达尔文生物进化论共同的物质、结构基础胚胎早期发育相似性器官、系统的形态和结构相似应用概念保存在地层中的古代生物的遗体遗物或生活痕迹生物进化顺序形态、结构、行为等比较解剖学化石胚胎学分子水平细胞水平蛋白质和DNA等共同点蛋白质和DNA差异大小意义揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因意义
16、指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化而来共同由来学说自然选择学说组成证据最直接、最重要最直接、最重要亲缘关系远近亲缘关系远近1下列不能作为支持生物有共同祖先的证据的是（ ）A所有生物共用一套遗传密码B所有生物都由ATP直接供能C各种生物的细胞具有基本相同的结构D所有生物的生命活动都是靠能量驱动的D2.2.下列不属于分子生物学证据的有下列不属于分子生物学证据的有( )( )A.A.大多数现存生物的遗传物质都是大多数现存生物的遗传物质都是DNADNAB.B.恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相似性似性C.C.不同生物细胞色素不同生物
17、细胞色素c c的氨基酸序列也存在很高的相似度的氨基酸序列也存在很高的相似度D.D.细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸D3.细胞色素c是一种由104个氨基酸构成的蛋白质。分别测定兔、蛇、龟、鲸和马五种动物细胞色素c的氨基酸序列，发现了马与其他动物的氨基酸差异个数（见表）。据此推测，四种动物中与马亲缘关系最近和最远的分别是（ ） A蛇和鲸 B兔和鲸 C鲸和蛇 D鲸和龟动物动物兔兔蛇蛇龟龟鲸鲸氨基酸差氨基酸差异个数异个数6 6222211115 5C根据生物进化的相关知识可知，两种生物的细胞色素根据生物进化的相关知识可知，两种生物的细胞色
18、素C C这种蛋白质中这种蛋白质中氨基酸差异个数越少，说明它们的亲缘关系越近，否则就越远。氨基酸差异个数越少，说明它们的亲缘关系越近，否则就越远。4根据下面材料，回答有关问题。根据下面材料，回答有关问题。科学家在对黑猩猩、大猩猩、猩猩、长臂猿的科学家在对黑猩猩、大猩猩、猩猩、长臂猿的DNA分子进行分析的基础上，主张黑分子进行分析的基础上，主张黑猩猩和大猩猩应该和人划分到一个分类属性，分析结果如下：在上述四种类人猿中，猩猩和大猩猩应该和人划分到一个分类属性，分析结果如下：在上述四种类人猿中，长臂猿与人类长臂猿与人类DNA分子相差最大，猩猩次之，而黑猩猩与人类分子相差最大，猩猩次之，而黑猩猩与人类D
19、NA分子相差较小，并分子相差较小，并且小于黑猩猩和大猩猩之间且小于黑猩猩和大猩猩之间DNA分子的差别。分子的差别。(1)根据上述材料分析，四种类人猿在进化过程中，与人类分开最早的是哪种？次之根据上述材料分析，四种类人猿在进化过程中，与人类分开最早的是哪种？次之是哪种？分开最晚的是哪种？是哪种？分开最晚的是哪种？(2)随着人口的不断增长，战争不断爆发，资源被疯狂掠夺，环境污染严重，森林遭随着人口的不断增长，战争不断爆发，资源被疯狂掠夺，环境污染严重，森林遭到砍伐，使黑猩猩和大猩猩濒临灭绝。试从到砍伐，使黑猩猩和大猩猩濒临灭绝。试从“人猿同祖人猿同祖”谈起，说说我们应当怎样对谈起，说说我们应当怎样
20、对待猿类。待猿类。DNA是主要的遗传物质，其上有决定生物性是主要的遗传物质，其上有决定生物性状的基因，状的基因，DNA分子的差异可以反映生物之分子的差异可以反映生物之间的亲缘关系。间的亲缘关系。DNA分子相差越大，说明生分子相差越大，说明生物之间的亲缘关系越远；反之，物之间的亲缘关系越远；反之，DNA分子相分子相差越小，说明生物之间的亲缘关系越近。差越小，说明生物之间的亲缘关系越近。(1)长臂猿与人类分开最早，猩猩次长臂猿与人类分开最早，猩猩次之，分开最晚的是黑猩猩和大猩猩。之，分开最晚的是黑猩猩和大猩猩。(2)我们应该保护猿类的生活环境，我们应该保护猿类的生活环境，尽可能避免战争，减轻对猿类的危害。尽可能避免战争，减轻对猿类的危害。不积跬步无以至千里，不积跬步无以至千里， 不积小流无以成江河。不积小流无以成江河。
