【生物】生物有共同祖先的證據(jù)課件 高一生物同步備課系列（人教版2019必修2）

第6章生物的進(jìn)化第1節(jié)

生物有共同祖先的證據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解化石是支持生物進(jìn)化論的最直接、最重要的證據(jù)基于化石的直接證據(jù)，認(rèn)同當(dāng)今生物具有共同的祖先2運(yùn)用比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等間接證據(jù)，說(shuō)明當(dāng)今生物具有共同的祖先3舉例說(shuō)明當(dāng)今生物具有許多共同特征4化石證據(jù)目錄contents0102比較解剖學(xué)證據(jù)03胚胎學(xué)證據(jù)04細(xì)胞和分子水平的證據(jù)情境導(dǎo)入達(dá)爾文(C.R.Darwin，1809-1882)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。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。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)。情境導(dǎo)入達(dá)爾文(C.R.Darwin，1809-1882)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。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。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)等方面情境導(dǎo)入達(dá)爾文的生物進(jìn)化論組成共同由來(lái)學(xué)說(shuō)地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化而來(lái)自然選擇學(xué)說(shuō)揭示的生物進(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、遺物或生活痕跡等地層中陳列的證據(jù)——化石遼寧古果化石標(biāo)本足跡化石魚(yú)化石地層中陳列的證據(jù)——化石作用利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過(guò)的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征地層中陳列的證據(jù)——化石植物化石從植物化石推測(cè)它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位因此，化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)從動(dòng)物的骨骼化石推測(cè)其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式骨骼化石分布大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。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。地層中陳列的證據(jù)——化石地層年齡(百萬(wàn)年前)首次出現(xiàn)的生物類群(化石)245——144鳥(niǎo)類、哺乳類360——286爬行類408——360昆蟲(chóng)、兩棲類505——438魚(yú)類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物地層中有大量化石的示意圖地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論◆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。不同地層的形成年代不同，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6-2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。地層年齡(百萬(wàn)年前)首次出現(xiàn)的生物類群(化石)245——144鳥(niǎo)類、哺乳類360——286爬行類408——360昆蟲(chóng)、兩棲類505——438魚(yú)類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論◆2009年，我國(guó)科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近烏龍化石，其身體骨架與恐龍非常接近，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，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)類起源于恐龍的假說(shuō)提供了有力證據(jù)，這是為什么?基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥(niǎo)龍既具有恐龍的特征，也具有鳥(niǎo)類的特征，屬于恐龍和鳥(niǎo)類的過(guò)渡類型，這說(shuō)明鳥(niǎo)類很可能是由恐龍進(jìn)化來(lái)的。赫氏近鳥(niǎo)龍化石及復(fù)原圖地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論◆

在東非大裂谷地帶，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多早期古人類化石，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，適于攀援，下肢骨與現(xiàn)代人類接近，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，也有黑猩猩的特征，說(shuō)明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。地層中陳列的證據(jù)——化石思考討論結(jié)論◆大量化石證據(jù)，證實(shí)了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◆揭示出生物進(jìn)化的順序:

由簡(jiǎn)單到復(fù)雜

由低等到高等

由水生到陸生1.生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石()2.通過(guò)化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測(cè)其行為特點(diǎn)()3.較晚形成的地層中，沒(méi)有較簡(jiǎn)單、較低等的生物化石()4.我國(guó)發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石()√正誤判斷××√典例分析[典例1]一個(gè)古生物學(xué)家研究巖石層中的化石后，鑒定出一個(gè)物種。他認(rèn)為這個(gè)物種在一個(gè)較長(zhǎng)的歷史年代中沒(méi)有發(fā)生什么變化，這位古生物學(xué)家的依據(jù)是()A.該物種的化石出現(xiàn)在較老的巖石層中B.該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中C.該物種的化石出現(xiàn)在較老和較新的巖石層中D.該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過(guò)CA、該物種的化石出現(xiàn)在較老的巖石層中，能夠證明的是該物種可能是一-種簡(jiǎn)單低等的生物，不能證明這個(gè)物種在一個(gè)較長(zhǎng)的歷史年代中沒(méi)有發(fā)生什么變化。故不合題意。B、該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中，能夠證明的是該物種可能是一種復(fù)雜高等的生物，不能證明這個(gè)物種在一個(gè)較長(zhǎng)的歷史年代中沒(méi)有發(fā)生什么變化。故不合題意。C、該物種的化石出現(xiàn)在較老的和較新的巖石層中，說(shuō)明該物種經(jīng)歷了較長(zhǎng)的年代都沒(méi)有多大的變化。故符合題意。D、該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過(guò)，就無(wú)法通過(guò)化石證據(jù)來(lái)證明該物種的進(jìn)化情況。故答案選C。解析：當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——比較解剖學(xué)證據(jù)研究?jī)?nèi)容研究比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。舉例三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼◆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。其種類有一致性嗎?都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一致性思考討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼◆從上到下看這四種前(上)肢骨骼，這些骨的排列順序一致嗎?

排列順序一致思考討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼◆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。思考討論當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——胚胎學(xué)證據(jù)研究?jī)?nèi)容胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科事實(shí)證據(jù)人和魚(yú)的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓裂和尾人和其他脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段意義支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)從微小的酵母菌，到獨(dú)木成林的細(xì)葉榕;從善于攀援的黑猩猩，到我們?nèi)祟?，不同生物之間具有很大差異。然而，細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究卻表明，看似截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征思考討論資料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。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。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，等等。從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征思考討論資料2.人與猩猩和長(zhǎng)臂猿的某段同源DNA的差異，分別只有2.4%，5.3%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。3.人和類人猿在DNA的堿基序列或基因組方面高度接近說(shuō)明了什么?都說(shuō)明人和猩猩、長(zhǎng)臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。猩猩長(zhǎng)臂猿黑猩猩從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征思考討論資料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。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?人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c，說(shuō)明這些生物都有共同的祖先。細(xì)胞色素c的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。生物名稱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當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)細(xì)胞水平的證據(jù)當(dāng)今生物有許多共同的特征，比如都有能進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞，細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對(duì)生物有共同祖先這一論點(diǎn)的有力支持分子水平的證據(jù)◆不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點(diǎn)揭示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先◆不同生物的DNA和蛋白質(zhì)的差異的大小揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)的順序生物有共同祖先的證據(jù)◆化石證據(jù)(是生物進(jìn)化直接的證據(jù))◆比較解剖學(xué)證據(jù)◆胚胎學(xué)證據(jù)◆細(xì)胞分子的證據(jù)◆分子水平的證據(jù)這些證據(jù)互為補(bǔ)充、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)都給生物進(jìn)化論提供了有力的支持物進(jìn)化論提供了有力的支持生物有共同祖先的證據(jù)核心探討如圖1分別為人和其他脊椎動(dòng)物不同時(shí)期胚胎的比較，圖2是人的上肢和其他動(dòng)物的前肢骨骼的比較。請(qǐng)思考下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖1可以看出，人和其他脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育初期，不僅外形像魚(yú)，而且在結(jié)構(gòu)上都有鰓裂和尾，這說(shuō)明了什么？到了胚胎發(fā)育晚期，除魚(yú)之外，人和其他脊椎動(dòng)物的鰓裂都消失了，人的尾也消失了，這又說(shuō)明了什么？人和其他脊椎動(dòng)物的胚胎發(fā)育初期在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說(shuō)明這些生物是由共同原始祖先進(jìn)化而來(lái)的；胚胎發(fā)育晚期，人和其他脊椎動(dòng)物在形態(tài)方面不一樣，又說(shuō)明這些生物在不同的環(huán)境中向著不同方向進(jìn)化。生物有共同祖先的證據(jù)核心探討如圖1分別為人和其他脊椎動(dòng)物不同時(shí)期胚胎的比較，圖2是人的上肢和其他動(dòng)物的前肢骨骼的比較。請(qǐng)思考下列問(wèn)題：(2)根據(jù)圖2觀察，人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)組成方面相同嗎，這說(shuō)明了什么？它們?cè)谛螒B(tài)方面一樣嗎，這又說(shuō)明了什么？在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說(shuō)明這些生物都起源于一個(gè)共同的原始祖先，并且它們的共同原始祖先生活在水中。在形態(tài)方面不一樣，這說(shuō)明在進(jìn)化過(guò)程中，為適應(yīng)不同的生活環(huán)境，幾種生物的器官逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。5.通過(guò)對(duì)比不同物種的基因序列，可推斷不同物種的進(jìn)化關(guān)系()6.人和魚(yú)的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這個(gè)證據(jù)支持了達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)()7.比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動(dòng)物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說(shuō)明這些哺乳動(dòng)物不是由共同祖先進(jìn)化來(lái)的()不同生物之間的DNA序列有一定的差異性，說(shuō)明生物不是由共同祖先進(jìn)化來(lái)的()正誤判斷√××√典例分析[典例2]雞在胚胎發(fā)育第4天左右排泄氨(與魚(yú)類相似)；第6～8天以排尿素為主(與兩棲類相似)；第10天左右排泄尿酸(與鳥(niǎo)類相似)。這可以作為生物進(jìn)化的哪一方面的證據(jù)()A．分子生物學(xué) B．胚胎學(xué)C．古生物學(xué)

D．生理學(xué)B題中雞的胚胎重演魚(yú)類到兩棲類到鳥(niǎo)類的系統(tǒng)發(fā)育的歷程，這是生物進(jìn)行的重要規(guī)律——重演律。重演現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面(如脊椎動(dòng)物早期胚胎都有鰓裂和尾等),還表現(xiàn)在生理機(jī)能方面(如本題中不同時(shí)期排泄廢物成分的不同),但它們都是胚胎學(xué)所體現(xiàn)的。解析：學(xué)習(xí)小結(jié)其他證據(jù)化石進(jìn)化歷程地質(zhì)時(shí)鐘生物有共同祖先的證據(jù)解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞和分子水平1．某大學(xué)的科學(xué)家通過(guò)對(duì)形成于兩億多年前的三疊紀(jì)晚期糞便的研究發(fā)現(xiàn)，某地區(qū)曾經(jīng)是一個(gè)“大魚(yú)吃小魚(yú)、小魚(yú)吃蝦米”的海洋世界。這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了()

A．比較解剖學(xué)證據(jù) B．胚胎學(xué)證據(jù)

C．化石證據(jù)

D．生物化學(xué)證據(jù)習(xí)題鞏固化石是指通過(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，糞便屬于古代生物的遺物，屬于化石，因此這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了化石證據(jù)，C符合題意。解析：C2．科學(xué)家根據(jù)血紅蛋白α鏈中氨基酸組成上的差異，推測(cè)“鯉→馬→人