1、第三章第三章 生命起源和生物进化生命起源和生物进化 第七单元第七单元 生物圈中生命的延续和发展生物圈中生命的延续和发展 第二节第二节 生物进化的历程生物进化的历程 化 石 情景引入情景引入 导入新课导入新课 在生物研究中常常用到在生物研究中常常用到比较比较的方法的方法。 比较比较是指根据一定的标准是指根据一定的标准，把彼此有某把彼此有某 种联系的事物加以对照种联系的事物加以对照，确定它们的相同和确定它们的相同和 不同之处不同之处。 通过对各个事物特征的比较通过对各个事物特征的比较，可以把握可以把握 事物之间的内在联系事物之间的内在联系，认识事物的本质认识事物的本质。 探究点一探究点一 学习研究
2、生物进化的方法学习研究生物进化的方法 讲授新课讲授新课 化石化石是生物的遗体是生物的遗体、 遗物遗物（如卵如卵、粪便等粪便等）或或 者生活痕迹者生活痕迹（如动物的脚如动物的脚 印印、爬迹等爬迹等），由于种种由于种种 原因被埋藏在地层中原因被埋藏在地层中，经经 过若干万年的复杂变化而过若干万年的复杂变化而 逐渐形成的逐渐形成的。 在研究生物进化的过程中在研究生物进化的过程中，化石化石是是 非常重要的证据非常重要的证据。 不同地层化石模式图 讲授新课讲授新课 科学家通过对化石的研究发现科学家通过对化石的研究发现，鱼类的鱼类的 化石在比较古老的地层中就出现了化石在比较古老的地层中就出现了，两栖类两栖
3、类、 爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地 层中才出现层中才出现。 1采用比较化石的研究方法采用比较化石的研究方法，即比较不即比较不 同类型动物的化石在地层中出现的顺序同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从从 而判断动物的进化顺序的方法而判断动物的进化顺序的方法。 鱼类鱼类、两栖类两栖类、爬行类和哺乳类的进化爬行类和哺乳类的进化 顺序为：鱼类两栖类爬行类哺乳类顺序为：鱼类两栖类爬行类哺乳类。 结论结论 讲授新课讲授新课 三叶虫化石 讲授新课讲授新课 1861年年，在德国在德国 发现了一种动物的化发现了一种动物的化 石石科学家把这种科学家把这种 动物叫做始
4、祖鸟动物叫做始祖鸟。 始祖鸟化石 2采用比较动物采用比较动物 的形态和解剖特征的的形态和解剖特征的 方法方法，即通过对动物即通过对动物 的形态和解剖特征进的形态和解剖特征进 行比较的方法行比较的方法。 讲授新课讲授新课 始祖鸟复原图 讲授新课讲授新课 始祖鸟的大小和乌鸦差不多始祖鸟的大小和乌鸦差不多，被覆羽毛被覆羽毛， 它具有和鸟翅膀一样的前肢它具有和鸟翅膀一样的前肢，但前肢的末端但前肢的末端 还有指还有指，指的末端有爪；它的嘴里有牙齿指的末端有爪；它的嘴里有牙齿， 但嘴的外形像鸟喙但嘴的外形像鸟喙。 它的身体结构既和爬行动物有相同之处它的身体结构既和爬行动物有相同之处， 又和鸟类有相同之处又
5、和鸟类有相同之处。 鸟类是由爬行动物进化而来的鸟类是由爬行动物进化而来的，始祖鸟始祖鸟 是爬行类向鸟类进化的中间过渡类型是爬行类向鸟类进化的中间过渡类型。 结论结论 讲授新课讲授新课 3 3采用组成生物体的一些重要物质采用组成生物体的一些重要物质 的差异性的差异性，来比较生物之间的亲缘关系的来比较生物之间的亲缘关系的 方法方法。 多种多样的蛋白质是组成细胞的一类多种多样的蛋白质是组成细胞的一类 重要物质重要物质，细胞色素细胞色素C是其中的一种是其中的一种。科科 学家比较了一些生物的细胞色素学家比较了一些生物的细胞色素C的差异的差异， 发现人与黑猩猩的差异最小发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异
6、与马的差异 则大一些则大一些，而与果蝇而与果蝇、向日葵的差异则更向日葵的差异则更 大大。 讲授新课讲授新课 生物名称生物名称 与组成人的细胞色素与组成人的细胞色素C C的氨基酸的差别的氨基酸的差别 黑猩猩黑猩猩 0 0 猕猴猕猴 1 1 马马 1212 果蝇果蝇 2727 向日葵向日葵 3838 人与黑猩猩的亲缘关系最近人与黑猩猩的亲缘关系最近，马次之马次之，果蝇和果蝇和 向日葵则较远向日葵则较远。 结论结论 地球上现存的生物都是进化的结果地球上现存的生物都是进化的结果，对现存生对现存生 物亲缘关系的研究物亲缘关系的研究，也可以帮助我们追溯生物进化也可以帮助我们追溯生物进化 的过程的过程。 讲
7、授新课讲授新课 想一想想一想 1 1. .上述上述三个研究方法有什么共同之处三个研究方法有什么共同之处？ 都采用了比较的方法都采用了比较的方法。 2 2. .你你能对生物进化的历程作出怎样的能对生物进化的历程作出怎样的 推测推测？ 生物是不断进化的生物是不断进化的，而且它们之而且它们之 间存在一定的亲缘关系间存在一定的亲缘关系。 讲授新课讲授新课 第一个研究方法表明：鱼类第一个研究方法表明：鱼类、两两 栖类栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为爬行类和哺乳类的进化顺序为 鱼类鱼类、两栖类两栖类、爬行类爬行类、哺乳类；哺乳类； 第二个研究方法表明第二个研究方法表明，鸟类是由鸟类是由 爬行动物进化而来的
8、爬行动物进化而来的，始祖鸟是爬行始祖鸟是爬行 动物向鸟类进化的中间过渡类型；动物向鸟类进化的中间过渡类型； 第三个研究方法表明第三个研究方法表明，人与黑猩人与黑猩 猩的亲缘关系最近猩的亲缘关系最近，马次之马次之，果蝇和果蝇和 向日葵则较远向日葵则较远。 讲授新课讲授新课 对生物进化问题的研究对生物进化问题的研究，是建立是建立 在对许多科学领域在对许多科学领域（如地质学如地质学、遗传遗传 学学、胚胎学和分类学等胚胎学和分类学等）的研究进行的研究进行 综合分析的基础上的综合分析的基础上的，涉及到许多研涉及到许多研 究方法究方法，其中最重要的方法之一是比其中最重要的方法之一是比 较较。 3对生物进化
9、问题的研究对生物进化问题的研究，与其与其 他学科有关系吗他学科有关系吗？ 讲授新课讲授新课 1比较生物的化石及生物化石在地层中存在比较生物的化石及生物化石在地层中存在 情况的方法情况的方法，即运用古生物学上的证据对生物进即运用古生物学上的证据对生物进 化进行研究的方法化进行研究的方法。如：对恐龙的骨骼如：对恐龙的骨骼、恐龙蛋恐龙蛋 和恐龙的足迹等的研究和恐龙的足迹等的研究，可以推测出恐龙生活的可以推测出恐龙生活的 年代年代、体重体重、形态形态、活动环境等活动环境等。 研究生物进化常用的方法研究生物进化常用的方法 比较比较 讲授新课讲授新课 2对动物对动物、植物的器官和系统进行解植物的器官和系统
10、进行解 剖和比较研究的方法剖和比较研究的方法。 比较解剖学为生物进化提供重要的证比较解剖学为生物进化提供重要的证 据是同源器官据是同源器官。 同源器官是指起源相同同源器官是指起源相同，结构和部位结构和部位 相似相似，而形态和功能不同的器官而形态和功能不同的器官。 3比较和研究动植物的胚胎形成和发比较和研究动植物的胚胎形成和发 育过程的方法育过程的方法。 讲授新课讲授新课 一切高等动植物的胚胎发育都是从一个受精卵一切高等动植物的胚胎发育都是从一个受精卵 开始的开始的。这说明高等生物起源于低等的单细胞生物这说明高等生物起源于低等的单细胞生物。 鱼类鱼类、两栖类两栖类、爬行类爬行类、鸟类鸟类、哺乳类
11、和人哺乳类和人，彼此彼此 间的差异十分显著间的差异十分显著，但是但是，它们的胚胎在发育初期它们的胚胎在发育初期 都有鳃裂和尾都有鳃裂和尾，头部较大头部较大，身体弯曲身体弯曲，彼此不容易彼此不容易 区别区别。只是到了发育晚期只是到了发育晚期，除鱼以外除鱼以外，其他动物和其他动物和 人的鳃裂都消失了人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了人的尾也消失了。这种现象说这种现象说 明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化而明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化而 来的来的，所以在生物的个体发育过程中所以在生物的个体发育过程中，迅速重演了迅速重演了 它们祖先的主要发育阶段它们祖先的主要发育阶段。 讲授新课讲
12、授新课 鱼、鸡、人的胚胎发育比较 人 鱼 鸡 讲授新课讲授新课 4比较蛋白质分子差异的方法比较蛋白质分子差异的方法。 生物进化是一种长期渐变的过程生物进化是一种长期渐变的过程，这种渐这种渐 变过程会表现在变过程会表现在DNA编码的蛋白质的分子结构编码的蛋白质的分子结构 上上。比较各种生物的同一种蛋白质的氨基酸组比较各种生物的同一种蛋白质的氨基酸组 成成，可以看出生物进化过程中分子结构变化的可以看出生物进化过程中分子结构变化的 渐进特征渐进特征，并以此判断生物之间的亲缘关系和并以此判断生物之间的亲缘关系和 进化顺序进化顺序。 讲授新课讲授新课 单细胞动物 扁形动物 环形动物 软体动物 节肢动物
13、鱼类 爬行类 鸟类 藻类植物 腔肠动物 线形动物 苔藓植物 棘皮 动物 裸子植物 蕨类植物 被子植物被子植物 哺乳类哺乳类 两栖类两栖类 探究点二探究点二 生物进化的大致历程生物进化的大致历程 讲授新课讲授新课 植物进化的历程： 原始苔藓植物原始苔藓植物 蕨类植物蕨类植物 原始原始 种子种子 植物植物 原始裸子植物原始裸子植物 被子植物被子植物 原始原始 藻类藻类 植物植物 讲授新课讲授新课 动物进化的历程： 原始单原始单 细胞动细胞动 物物 原始无原始无 脊椎动脊椎动 物物 腔肠动物腔肠动物 扁形动物扁形动物 线形动物线形动物 软体动物软体动物 环节动物环节动物 原始原始 节肢节肢 动物动物
14、 古代古代 鱼类鱼类 原始原始 两栖两栖 类类 原始原始 爬行爬行 类类 原始鸟原始鸟 类和哺类和哺 乳类乳类 棘皮动物棘皮动物 讲授新课讲授新课 由简单到复杂由简单到复杂、由低等到高等由低等到高等， 由水生到陆生由水生到陆生。 生物进化的总体趋势是： 越简单越简单、越低等的生物化石总是越低等的生物化石总是 出现在越古老的地层中出现在越古老的地层中。 越复杂越复杂、越高等的生物化石则出越高等的生物化石则出 现在越晚近的地层中现在越晚近的地层中。 讲授新课讲授新课 在生物进化的历程中在生物进化的历程中，只有物种的产只有物种的产 生生，没有绝灭吗没有绝灭吗？ 在漫长的进化过程中在漫长的进化过程中，
15、既有新的生物既有新的生物 种类产生种类产生，也有一些生物种类绝灭也有一些生物种类绝灭。各种各种 生物在进化过程中形成了各自适应环境的生物在进化过程中形成了各自适应环境的 形态结构和生活习性形态结构和生活习性。 讲授新课讲授新课 恐龙绝灭之谜 恐龙曾经作为地球上的恐龙曾经作为地球上的“霸主霸主”达一亿多达一亿多 年年，但是但是，它们却在距今约有六千万年前神秘它们却在距今约有六千万年前神秘 地绝灭了地绝灭了。恐龙究竟为什么会绝灭呢恐龙究竟为什么会绝灭呢？ 恐龙化石 恐龙 讲授新课讲授新课 假说假说A：有些科学家认为：有些科学家认为，大约在六千多万大约在六千多万 年前年前，一颗小行星一颗小行星、陨石
16、或彗星撞击了地球陨石或彗星撞击了地球， 引起了海啸和火山爆发引起了海啸和火山爆发，导致恐龙迅速绝灭导致恐龙迅速绝灭。 假说假说B：有的科学家根据另一些证据：有的科学家根据另一些证据，提出提出 了不同的看法：恐龙是逐渐消亡的了不同的看法：恐龙是逐渐消亡的，绝灭原因绝灭原因 是不能适应当时的环境变化是不能适应当时的环境变化。 在一些有关生物进化的研究中在一些有关生物进化的研究中，科学家往往科学家往往 根据一些已有的证据提出某种假说根据一些已有的证据提出某种假说，然后搜集进然后搜集进 一步的证据证明假说一步的证据证明假说。找到的证据找到的证据，有的支持假有的支持假 说说，有的不支持假说有的不支持假说
17、。有关恐龙绝灭之谜就是这有关恐龙绝灭之谜就是这 样的样的。 讲授新课讲授新课 证据：证据： 1在墨西哥在墨西哥，人们发现了一个六千多万年人们发现了一个六千多万年 前由一颗直径前由一颗直径10千米的小行星撞击地球造成的千米的小行星撞击地球造成的 大坑大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞 扬扬，遮天蔽日遮天蔽日，导致生物大量死亡导致生物大量死亡。 2科学研究表明科学研究表明，恐龙大量绝灭的时间恐龙大量绝灭的时间 相对较短相对较短。 3恐龙的化石常常集中出现恐龙的化石常常集中出现，表明它们可表明它们可 能是同时大批地死亡的能是同时大批地死亡的。 支持假说支持假说
18、 支持假说支持假说 支持假说支持假说 讲授新课讲授新课 4在造成墨西哥的大坑的小行星撞击在造成墨西哥的大坑的小行星撞击 地球事件后地球事件后，恐龙还生存了几十万年恐龙还生存了几十万年。 支持假说支持假说 5在恐龙数量减少的同一时期在恐龙数量减少的同一时期，气候气候 变得干燥而寒冷变得干燥而寒冷，植物种类和数量减少植物种类和数量减少。 6有人发现有人发现，在某一批在某一批70个恐龙蛋的个恐龙蛋的 化石中化石中，只有只有1个有胚胎个有胚胎，这表明恐龙蛋的这表明恐龙蛋的 受精率比较低受精率比较低。 支持假说支持假说 支持假说支持假说 讲授新课讲授新课 支持假说支持假说B的证据中的证据中，证据证据_的
19、支的支 持力度最大持力度最大。 7化石证据显示化石证据显示，在绝灭之前一段时在绝灭之前一段时 期的恐龙期的恐龙，骨骼出现变形骨骼出现变形，蛋壳变得很薄蛋壳变得很薄， 因此卵中的胚胎容易受到威胁因此卵中的胚胎容易受到威胁。 支持假说支持假说A的证据中的证据中，证据证据_的支的支 持力度最大持力度最大。 1 5 支持假说支持假说 讲授新课讲授新课 关于生物进化的历程关于生物进化的历程，目前还有目前还有 很多问题没有弄清楚很多问题没有弄清楚，化石方面的证化石方面的证 据也不是很全面据也不是很全面。 随着新的研究手段的应用和新证据随着新的研究手段的应用和新证据 的发现的发现，人们对生物进化过程的认识将
20、人们对生物进化过程的认识将 越来越接近历史原貌越来越接近历史原貌。人们对生物进化人们对生物进化 的认识还将不断地丰富和深入的认识还将不断地丰富和深入。 讲授新课讲授新课 生物进化生物进化 的历程的历程 学习研究生物进化的方法：比较法学习研究生物进化的方法：比较法 化石是研究生物进化的重要证据化石是研究生物进化的重要证据 生物进化的生物进化的 大致历程大致历程 由简单到复杂由简单到复杂 由低等到高等由低等到高等 由水生到陆生由水生到陆生 课堂小结课堂小结 1在研究生物进化的过程中在研究生物进化的过程中， _是非常是非常 重要的证据重要的证据。它是生物的它是生物的_， 由于种种原因被埋藏在地层中由
21、于种种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂经过若干万年的复杂 变化形成的变化形成的。 2_的身体结构既和爬行动物有相同的身体结构既和爬行动物有相同 之处之处，又和鸟类有相同之处又和鸟类有相同之处。 化石化石 遗体、遗物或生活痕迹遗体、遗物或生活痕迹 始祖鸟始祖鸟 随堂训练随堂训练 3在生物学中常常用到在生物学中常常用到_的的 方法。它是指根据一定的方法。它是指根据一定的_，把，把 彼此有彼此有_的事物加以对照的事物加以对照 ， 确定它们的相同和不同之处。确定它们的相同和不同之处。 4一般来说，生物进化的总体趋势是一般来说，生物进化的总体趋势是 _、_、 _。 比较比较 标准标准 某种联系某种联系 由简单到复杂由简单到复杂 由低等到高等由低等到高等 由水生到陆生由水生到陆生 5原始的哺乳动物是由（原始的哺乳动物是由（ ） A原始的鱼类进化来的原始的鱼类进化来的 B原始的两栖类进化来的原始的两栖类进化来的 C原始的爬行类进化来的原始的爬行类进化来的 D原始的鱼类进化来的原始的鱼类进化来的 6下列植物类群中，受精作用已完全脱离水的下列植物类群中，受精作用已完全脱离水的 限制的限制的是（是（ ） A藻类植物藻类植物 C苔藓植物苔藓植物 B蕨类植物蕨类植物 D 被子植物被子植物 C D
