1、第第6章生物的进化章生物的进化第第1节节 生物有共同祖先的证据生物有共同祖先的证据1达尔文的生物进化论主要的两大学说达尔文的生物进化论主要的两大学说(1)共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。化来的。(2)自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成自然选择学说: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。和物种形成的原因。2化石定义:指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗化石定义: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。体、遗物或生活痕迹等。3化石科学价值化石科学价值(1)利
2、用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。要的证据。(2)化石证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐化石证实了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,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、渐进化而来,而且还揭示出生物由简单到复杂、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。1比较解剖学的证据比较解剖学的证据研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生研究比较
3、脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。物是否有共同祖先寻找证据。2胚胎学证据胚胎学证据胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。3细胞和分子水平的证据细胞和分子水平的证据当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同
4、祖先这一论点的有力支持。不同生物的有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等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,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近,以及它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。们在进化史上出现的顺序。4总结总结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。这
5、些证据互为补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共持。这些证据互为补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。化石为生物来自共同的祖先提供了直接证据,如始祖鸟化石。化石为生物来自共同的祖先提供了直接证据,如始祖鸟化石。始祖鸟的大小及形状与喜鹊相似,它有着阔和圆的翅膀及长始祖鸟的大小及形状与喜鹊相似,它有着阔和圆的翅膀及长的尾巴,它的羽毛与现代鸟类相似。但是始祖鸟还有一些特的尾巴,它的羽毛与现代鸟类相似。但是始祖鸟还有一些特征不像现代鸟类,例如,它有细小的牙齿,可以用来捕猎昆征不像现代鸟类,例
6、如,它有细小的牙齿,可以用来捕猎昆虫及其他细小的无脊椎动物。它有骨质的尾巴,它的脚有三虫及其他细小的无脊椎动物。它有骨质的尾巴,它的脚有三趾长爪,而这些特征与恐龙极为相似。所以,始祖鸟将鸟类趾长爪,而这些特征与恐龙极为相似。所以,始祖鸟将鸟类和爬行类,特别是和恐龙联系起来,证明鸟类是由恐龙的一和爬行类,特别是和恐龙联系起来,证明鸟类是由恐龙的一支进化而来的。支进化而来的。拓展拓展随堂练习随堂练习1.有关生命起源与进化的叙述错误的是(有关生命起源与进化的叙述错误的是( ) A. 原始大气成分与现代大气成分不相同原始大气成分与现代大气成分不相同B. 化石是研究生物进化的重要证据化石是研究生物进化的
7、重要证据C. 在古老的地层中,鱼类化石出现得比两栖类要晚在古老的地层中,鱼类化石出现得比两栖类要晚D. 对不同生物种类的形态结构进行比较,可以推断它们之间的对不同生物种类的形态结构进行比较,可以推断它们之间的亲缘关系亲缘关系随堂练习随堂练习2.如图甲、乙是不同进化类型示意图,如图甲、乙是不同进化类型示意图,a、b、c、d表示不同物表示不同物种。下列叙述错误的是(种。下列叙述错误的是( ) 随堂练习随堂练习A. 可利用核酸分子杂交手段来判断物种间的亲缘关系可利用核酸分子杂交手段来判断物种间的亲缘关系B. 群体中近亲繁殖可降低纯合体的比例群体中近亲繁殖可降低纯合体的比例C. 捕食者的存在客观上起到
8、促进被捕食者种群发展的作用捕食者的存在客观上起到促进被捕食者种群发展的作用D. 甲乙两图中甲乙两图中a、b、c、d的进化方向是自然选择的结果的进化方向是自然选择的结果随堂练习随堂练习3.多年前,我国著名古生物学家多年前,我国著名古生物学家舒德干院士曾提出下图舒德干院士曾提出下图1所所示的演化树假说。示的演化树假说。2019年,我国科学家发表了寒武纪时期清江年,我国科学家发表了寒武纪时期清江生物群的最新研究成果,引起世界广泛关注。科学家利用清江生物群的最新研究成果,引起世界广泛关注。科学家利用清江生物群化石,绘制出下图生物群化石,绘制出下图2所示的复原生物深海生境假想图,印所示的复原生物深海生境
9、假想图,印证了舒德干院士的假说。下列关于该成果的叙述,不合理的是证了舒德干院士的假说。下列关于该成果的叙述,不合理的是( ) 随堂练习随堂练习A. 化石可以为图化石可以为图1所示演化树假说提供最可靠证据所示演化树假说提供最可靠证据B. 化石可记录寒武纪时期清江海洋生物演化的历程化石可记录寒武纪时期清江海洋生物演化的历程C. 图图2表明寒武纪时期的生物均已演化为现存生物表明寒武纪时期的生物均已演化为现存生物D. 图图1所示假说符合所示假说符合“由简单到复杂由简单到复杂”的演化趋势的演化趋势随堂练习随堂练习1.【答案】【答案】 C 【解析】【解析】A、原始大气,空气稀薄,没有氧气,气体主要成分、原
10、始大气,空气稀薄,没有氧气,气体主要成分是氢气、氨气、二氧化碳等,现在大气氮气约是氢气、氨气、二氧化碳等,现在大气氮气约78%,氧气约,氧气约21%,A正确;正确; B、化石是岩石之中古生物的遗体、遗迹等,可以研究生物进、化石是岩石之中古生物的遗体、遗迹等,可以研究生物进化的重要证据,化的重要证据,B正确;正确; 随堂练习随堂练习C、在生物演化顺序之中,生物由低等到高等演化,在古老的底、在生物演化顺序之中,生物由低等到高等演化,在古老的底层中,鱼类比较低等,比两栖类要早,层中,鱼类比较低等,比两栖类要早,C错误;错误; D、生物的形态和结构越相似,亲缘关系一般越近,、生物的形态和结构越相似,亲
11、缘关系一般越近,D正确;故正确;故答案为:答案为:C。2.【答案】【答案】 B 【解析】【解析】A、图中、图中ab朝着不同的方向进化(趋异进化),朝着不同的方向进化(趋异进化),cd朝朝着相同方向进化(趋同进化),因核酸、蛋白质等大分子具有着相同方向进化(趋同进化),因核酸、蛋白质等大分子具有特异性,故可以利用核酸分子杂交等手段来判断物种间的亲缘特异性,故可以利用核酸分子杂交等手段来判断物种间的亲缘随堂练习随堂练习关系,关系,A正确;正确; B、群体中近亲繁殖,因可能带有相同的隐性基因,杂交后可以、群体中近亲繁殖,因可能带有相同的隐性基因,杂交后可以提高纯合体比例,提高纯合体比例,B错误;错误
12、;C、捕食者的存在,会导致被捕食者为避免被捕食而不断进化发、捕食者的存在,会导致被捕食者为避免被捕食而不断进化发展,展,C正确;正确;D、甲乙两图物种进化方向不同是由自然选择决定的,可以说、甲乙两图物种进化方向不同是由自然选择决定的,可以说明自然选择在进化中的作用,明自然选择在进化中的作用,D正确。正确。故答案为:故答案为:B随堂练习随堂练习3.【答案】【答案】 C 【解析】化石在地层中出现的顺序,是人们研究生物进化的一【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。也就是
13、说,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的关系。也就是说,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,的生物,结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等。挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等。在地层中最初出现的是水生无脊椎动物,以后依次出现鱼类,在地层中最初出现的是水生无脊椎动物,以后依次出现鱼类,随堂练习随堂练习开始登陆的两栖类,陆生的爬行类和由爬行类分化出的鸟类和开始登陆的两栖类,陆生的爬行类和由爬行类分化出的鸟类和哺乳类,最后才出现人类,哺乳类,最后才出现人类,ABD
14、正确。生物在进化过程中经历正确。生物在进化过程中经历了大爆发和大灭绝的过程,因此了大爆发和大灭绝的过程,因此C错误,故答案为:错误,故答案为:C。 随堂练习随堂练习4.东非的马拉维湖和坦葛尼喀湖中长期生活着多种丽鱼,由一东非的马拉维湖和坦葛尼喀湖中长期生活着多种丽鱼,由一个或几个共同祖先进化而来。其中马拉维湖有个或几个共同祖先进化而来。其中马拉维湖有300-500种,坦葛种,坦葛尼喀湖有尼喀湖有200多种。由于具有相似的生境,两湖具有形态结构相多种。由于具有相似的生境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如图),但马拉维湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都似的丽鱼(如图),但马拉维湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都
15、比它们与坦葛尼喀湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。比它们与坦葛尼喀湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。 随堂练习随堂练习(1)马拉维湖和坦葛尼喀湖中丽鱼种数的差异属于)马拉维湖和坦葛尼喀湖中丽鱼种数的差异属于_多多样性的差异。样性的差异。 A.遗传遗传B.物种物种C.生态系统生态系统D.生境生境随堂练习随堂练习(2)两湖中各种丽鱼都有与其独特的摄食习性相适应的高度特)两湖中各种丽鱼都有与其独特的摄食习性相适应的高度特化的额。根据现代进化理论,化的额。根据现代进化理论, 使同一湖中丽鱼的额发生差异的使同一湖中丽鱼的额发生差异的内在因素是内在因素是_不同的额与摄食习性相适应是不同的额与摄食习性相
16、适应是_的的结果。结果。 (3)坦葛尼喀湖中的)坦葛尼喀湖中的200多种丽鱼是由一个或几个共同祖先进多种丽鱼是由一个或几个共同祖先进化而来,因适应不同环境化而来,因适应不同环境 而进化成不同的种类,这种现象称为而进化成不同的种类,这种现象称为_。 随堂练习随堂练习(4)根据题意,下列关于图中丽鱼亲缘关系远近的判断,正确)根据题意,下列关于图中丽鱼亲缘关系远近的判断,正确的是的是_。 A.由于形态相似,由于形态相似,B鱼与鱼与B鱼的亲缘关系最近鱼的亲缘关系最近B.由于形态不相似,由于形态不相似,B鱼与鱼与C鱼亲缘关系最远鱼亲缘关系最远C.虽然形态不相似,虽然形态不相似,B鱼与鱼与C鱼的亲缘关系比
17、鱼的亲缘关系比B鱼近鱼近D.A鱼与鱼与C鱼不存在生殖隔离,所以亲缘关系较近鱼不存在生殖隔离,所以亲缘关系较近随堂练习随堂练习5.下图所示的是生物进化的大致历程,请根据图回答下列问题:下图所示的是生物进化的大致历程,请根据图回答下列问题: 随堂练习随堂练习(1)较早出现的单细胞动物和腔肠动物大多数生活在)较早出现的单细胞动物和腔肠动物大多数生活在_中,而较晚出现的爬行类鸟类和哺乳类动物大多数生活在中,而较晚出现的爬行类鸟类和哺乳类动物大多数生活在_上,从生物生活环境的变化可以看出,生物进化的趋上,从生物生活环境的变化可以看出,生物进化的趋势是由势是由_。 (2)较早出现的藻类植物结构简单,没有)
18、较早出现的藻类植物结构简单,没有_的分化,苔的分化,苔藓植物的茎中没有藓植物的茎中没有_,而较晚出现的被子植物结构复杂,而较晚出现的被子植物结构复杂,有根、茎、叶、花、果实和种子六大器官的分化。从生物体的有根、茎、叶、花、果实和种子六大器官的分化。从生物体的结构组成可以看出,生物进化的趋势是由结构组成可以看出,生物进化的趋势是由_。 随堂练习随堂练习(3)_是研究生物进化非常重要的证据。研究发现,在是研究生物进化非常重要的证据。研究发现,在古老的地层中只有低等生物化石出现,而高等生物化石则出现古老的地层中只有低等生物化石出现,而高等生物化石则出现在较晚近的地层中。从这些研究成果可以看出,生物进
19、化的趋在较晚近的地层中。从这些研究成果可以看出,生物进化的趋势是由势是由_。 (4)生物之所以能不断地进化,是)生物之所以能不断地进化,是_的结果。的结果。 随堂练习随堂练习6.如图所示,在地层中发现如图所示,在地层中发现A、B、C三种化石,请分析图并回答三种化石,请分析图并回答下列问题。下列问题。 随堂练习随堂练习(1)一般来说,更高等、更复杂的化石是)一般来说,更高等、更复杂的化石是_。 (2)出现较早的物种是)出现较早的物种是_。 (3)通过对生物化石的研究发现,三种生物进化的顺序是)通过对生物化石的研究发现,三种生物进化的顺序是_(用字母箭头排序)。(用字母箭头排序)。 (4)通过对化
20、石的研究发现,生物进化的总趋势是)通过对化石的研究发现,生物进化的总趋势是_。 随堂练习随堂练习4.【答案】【答案】 (1)B(2)遗传和变异(基因突变和基因重组);自然选择)遗传和变异(基因突变和基因重组);自然选择(3)适应辐射)适应辐射(4)C 【解析】(【解析】(1)生物的多样性包括:基因的多样性、物种的多样)生物的多样性包括:基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性。根据题意马拉维湖和坦葛尼喀湖中丽性和生态系统的多样性。根据题意马拉维湖和坦葛尼喀湖中丽鱼种数的差异,因此这属于物种的多样性。综上所述,鱼种数的差异,因此这属于物种的多样性。综上所述,B正确,正确,A、C、D错误。故答
21、案为:错误。故答案为:B。(。(2)根据以上分析可知,现代)根据以上分析可知,现代随堂练习随堂练习进化理论认为突变和基因重组产生进化的原材料,因此突变和进化理论认为突变和基因重组产生进化的原材料,因此突变和基因重组是导致同一湖中丽鱼的额发生差异的内在因素,突变基因重组是导致同一湖中丽鱼的额发生差异的内在因素,突变和基因重组导致生物变异出现不定向性,而自然选择决定生物和基因重组导致生物变异出现不定向性,而自然选择决定生物进化的方向,因此自然选择决定了丽鱼不同的额与摄食习性相进化的方向,因此自然选择决定了丽鱼不同的额与摄食习性相适应的特点。(适应的特点。(3)坦葛尼喀湖中的)坦葛尼喀湖中的200多
22、种丽鱼是由来自共同多种丽鱼是由来自共同祖先的后裔适应了不同生活环境和生活方式,并且在形态上也祖先的后裔适应了不同生活环境和生活方式,并且在形态上也发生了适应性的改变,成了不同的物种的现象称为适应辐射。发生了适应性的改变,成了不同的物种的现象称为适应辐射。随堂练习随堂练习(4)由题意可知,同一湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们)由题意可知,同一湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与另一湖中任何丽鱼的亲缘关系近,故与另一湖中任何丽鱼的亲缘关系近,故A、B错误,错误,C正确;这正确;这些丽鱼属于不同的物种,因此它们之间均存在着生殖隔离,些丽鱼属于不同的物种,因此它们之间均存在着生殖隔离,D错误。综上所
23、述,错误。综上所述,C正确,正确,A、B、D错误。故答案为:错误。故答案为:C。 5.【答案】【答案】 (1)水;陆地;水生到陆生)水;陆地;水生到陆生(2)根、茎、叶;输导组织;简单到复杂)根、茎、叶;输导组织;简单到复杂(3)化石;低等到高等)化石;低等到高等(4)自然选择)自然选择 随堂练习随堂练习【解析】生物进化的总体趋势是从简单到复杂、从低等到高等、【解析】生物进化的总体趋势是从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证从水生到陆生。在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,据此作答。据,据此作答。6.【答案】【答案】 (1)A(2)C(3)C
24、BA(4)由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生)由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生 【解析】(【解析】(1)一般来说,更高等、更复杂的化石应出现在距今)一般来说,更高等、更复杂的化石应出现在距今随堂练习随堂练习越近的地层中,即图中的越近的地层中,即图中的A。(。(2)出现较早的物种应该出现)出现较早的物种应该出现在距今越远的地层中,即图中的在距今越远的地层中,即图中的C。(。(3)根据题意分析可知:)根据题意分析可知:三种生物进化的顺序是三种生物进化的顺序是CBA。(。(4)生物进化的总趋势是由)生物进化的总趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生,这是通过对化石简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生,这是通过对化石的研究得出的结论。的研究得出的结论。 谢谢谢谢