1、第第5 5章章 生物的进化生物的进化 第第1 1节节 现存生物具有共同祖先现存生物具有共同祖先 地球上现存的生物地球上现存的生物种类繁多、异彩纷呈。种类繁多、异彩纷呈。迄今为止，已被鉴定的迄今为止，已被鉴定的生物种类大约为生物种类大约为200200万万种种。【问题】问题：问题：各种生物是如各种生物是如何来的呢？何来的呢？【解释】对于这个问题，达尔对于这个问题，达尔文提出了生物进化的理论，文提出了生物进化的理论，他认为：他认为：现存生物都是由现存生物都是由共同的祖先进化而来的共同的祖先进化而来的。现在生物具现在生物具有有 ，不同物种，不同物种之间有一定的亲缘关系。之间有一定的亲缘关系。生物是生物
2、是 的，的，生物可以随时间不断发生生物可以随时间不断发生变化。变化。共同的祖先共同的祖先不断进化不断进化【证据】化石是研究生物进化的化石是研究生物进化的直接证据直接证据三叶虫化石三叶虫化石琥珀中的昆虫琥珀中的昆虫恐龙化石恐龙化石一、化石证据一、化石证据 化石是指保存于地壳中的古生物化石是指保存于地壳中的古生物 、或或 。遗体化石：指古生物遗体本身几乎全部遗体化石：指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。或部分保存下来的化石。遗迹化石：是古生物活动或存在过的痕遗迹化石：是古生物活动或存在过的痕迹的化石，其中最主要的是足迹。迹的化石，其中最主要的是足迹。遗物化石：是指古代动物的粪便、卵遗物化
3、石：是指古代动物的粪便、卵（蛋）以及人类祖先使用的工具等。（蛋）以及人类祖先使用的工具等。遗体遗体遗物遗物它们留下的遗迹它们留下的遗迹美国科罗拉多州大峡谷国家公园美国科罗拉多州大峡谷国家公园不同年代不同年代的地层的地层越晚近形越晚近形成的地层成的地层越古老形越古老形成的地层成的地层 科学家根据不同生物在地层中出现的顺序，科学家根据不同生物在地层中出现的顺序，来判断生物进化的先后顺序。来判断生物进化的先后顺序。不同地质化石模式图不同地质化石模式图越晚形成的地越晚形成的地层中，生物结层中，生物结构构_。越早形成的地越早形成的地层中，生物结层中，生物结构构_。越复杂越复杂越高等越高等【生物化石在地层
4、里的分布规律生物化石在地层里的分布规律】越简单越简单越低等越低等达尔文能够提出进化论，最关键的是他能够将化石中的生达尔文能够提出进化论，最关键的是他能够将化石中的生物与现存生物进行联系和比较。达尔文将在南美草原发现物与现存生物进行联系和比较。达尔文将在南美草原发现的雕齿兽化石与现存生物犰狳的雕齿兽化石与现存生物犰狳qi yqi y行了比较，发现它行了比较，发现它们都有相似的甲壳。们都有相似的甲壳。独立思考：独立思考：问题问题1 1：雕齿兽和犰狳属于不同的物种，却有相似雕齿兽和犰狳属于不同的物种，却有相似的结构特征，这说明了什么？的结构特征，这说明了什么？问题问题2 2：这一事实能否说明生物是这
5、一事实能否说明生物是不断进化不断进化的？为的？为什么？什么？雕齿兽化石雕齿兽化石犰狳犰狳不同的物种之间有一定的不同的物种之间有一定的亲缘关系亲缘关系。不能，因为要证明生物随着随着时间不断发生变化，不能，因为要证明生物随着随着时间不断发生变化，需要连续的化石记录需要连续的化石记录。证据一：化石证据证据一：化石证据骆驼的演化过程骆驼的演化过程50005000万年以前万年以前现在现在体型：较小体型：较小颅骨：较小颅骨：较小四肢：细小、趾骨发达四肢：细小、趾骨发达牙齿：以嫩叶为食，结构牙齿：以嫩叶为食，结构简单简单功能：非常灵活功能：非常灵活功能：长途跋涉功能：长途跋涉生物与环生物与环境相适应境相适应
6、环境：干旱草原环境：干旱草原环境：湿润灌木林环境：湿润灌木林体型：较大体型：较大颅骨颅骨：较大：较大四肢：粗大、后趾退化四肢：粗大、后趾退化牙齿：以干草为食，结构牙齿：以干草为食，结构复杂复杂生物是不断进化的生物是不断进化的结构与功结构与功能相适应能相适应在进化过程在进化过程中体现了：中体现了：证据二：比较解剖学证据证据二：比较解剖学证据人的上肢人的上肢 猫的前肢猫的前肢 鲸的胸鳍鲸的胸鳍 蝙蝠的翼手蝙蝠的翼手比较解剖学：用解剖的方法比较和研究比较解剖学：用解剖的方法比较和研究各类脊椎动物的各类脊椎动物的器官和系统器官和系统的科学。的科学。根据图观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手，
7、根据图观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼手，它们在结构组成面相同吗，这说明了什么？它们在结构组成面相同吗，这说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？方方 人的上肢和其它动物的前肢，在结构组成方面基人的上肢和其它动物的前肢，在结构组成方面基本相同说明本相同说明这些生物是由共同的原始祖先演化而这些生物是由共同的原始祖先演化而来的。来的。人的上肢和其它动物的前肢，在形态面有很大差人的上肢和其它动物的前肢，在形态面有很大差异，异，体现了结构对功能的一种适应，说明了这些体现了结构对功能的一种适应，说明了这些有共同祖先的生物生活在不同的环境中，向着
8、不有共同祖先的生物生活在不同的环境中，向着不同的方向进化。同的方向进化。这种生物与环境、结构与功能相适应的现象不仅存在这种生物与环境、结构与功能相适应的现象不仅存在于动物，也存在于植物中。于动物，也存在于植物中。茎的变态茎的变态叶的变态叶的变态 证据三：胚胎学证据证据三：胚胎学证据问题：问题：根据图可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，根据图可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？不仅外形像鱼，在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，
9、人的尾也消失了，这又说明了什么？都消失了，人的尾也消失了，这又说明了什么？胚胎学：研究胚胎学：研究动植物的胚胎形成和发育过程动植物的胚胎形成和发育过程的科学。的科学。人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，在结构上都有鳃裂和尾。鱼，在结构上都有鳃裂和尾。这些生物都起源于这些生物都起源于一个共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先一个共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先生活在水中。生活在水中。胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，人的尾也消失了。鳃裂都消失了，人的尾也消失了。当生物不再需当
10、生物不再需要某种结构的功能时，这种结构就会退化。体现要某种结构的功能时，这种结构就会退化。体现了生物对环境的一种适应，说明了生物是不断进了生物对环境的一种适应，说明了生物是不断进化的。化的。证据四：细胞生物学证据证据四：细胞生物学证据 有氧呼吸与无氧呼吸的共同点。有氧呼吸与无氧呼吸的共同点。真核生物叶绿体与原核生物蓝藻都能进行真核生物叶绿体与原核生物蓝藻都能进行光合作用光合作用 说明说明现存生物不但在现存生物不但在结构结构上具有统一性，上具有统一性，而且在而且在新陈代谢新陈代谢方面具有许多共同的特征方面具有许多共同的特征。证据五：分子生物学证据证据五：分子生物学证据DNADNA分子双螺旋结构的
11、发现，标志着分子生物学诞生。分子双螺旋结构的发现，标志着分子生物学诞生。证据五：分子生物学证据证据五：分子生物学证据生物的亲缘关系越近，生物的亲缘关系越近，DNADNA序列的相似性越高。序列的相似性越高。生物的亲缘关系越近，生物的亲缘关系越近，特定蛋白质中的氨基酸序列的相似特定蛋白质中的氨基酸序列的相似度越高。度越高。【深化思维深化思维】根据下图提供的几种动物的根据下图提供的几种动物的DNADNA碱基序列与人类相碱基序列与人类相比较的数据及有关知识。回答下列问题：比较的数据及有关知识。回答下列问题：思考：思考：（1 1）哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？）哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最
12、近？（2 2）为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似的）为什么人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有着相同或相似的氨基酸序列的酶和激素？氨基酸序列的酶和激素？黑猩猩黑猩猩 DNADNA的碱基序列相似度较大，具有相同或相似的基因的碱基序列相似度较大，具有相同或相似的基因 【中心法则中心法则】遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都是相互关联的。亲源关系近的生物，其DNA或蛋白质有更多相同性。反之亦然。除了比对DNA序列和蛋白质的氨基酸序列，还可以比对何种物质来判断生物间亲缘关系的远近？莎士比亚曾经说过：莎士比亚曾经说过：“人是一件人是一件多么了不起的杰作多么了不起的杰作宇宙的精华！宇宙的精华
13、！万物的灵长！万物的灵长！”自工业革命开始，由于人类活动导致的植物生存环境破坏、自然资源过度开发以及污染和气候变化，物种正以比过去快千倍的物种正以比过去快千倍的速度灭绝速度灭绝，专家们预言称，地球正面临第六地球正面临第六次物种大灭绝。次物种大灭绝。据统计，全世界每天有据统计，全世界每天有7575个物种灭绝，个物种灭绝，每小时有每小时有3 3个物种灭绝，也就是平均每个物种灭绝，也就是平均每2020分分钟就有一种生物从这个世界上消失了！钟就有一种生物从这个世界上消失了！地球生命延续至今，已经由几十地球生命延续至今，已经由几十亿年的历史，地球上曾经存在过的生亿年的历史，地球上曾经存在过的生物种类中大约物种类中大约95%95%已经灭绝。已经灭绝。每一个现存的物种都是这个世界每一个现存的物种都是这个世界上不可缺少的奇迹！上不可缺少的奇迹！请牢记：绿水青山就是金山银山！请牢记：绿水青山就是金山银山！建设美丽中国，共创美好世界！建设美丽中国，共创美好世界！
