内容正文:
第3讲 生物的进化 2024/1/14 闺哥
考点一 生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
1.达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说
指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
(2)自然选择学说
揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。
2.生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
①化石的概念: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。
②化石的作用: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。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
③化石的分布:大部分化石发现于沉积岩的地层中。
了解:河流携带着沉积物流入海洋,随着时间的推移,死去的生物被层层掩埋。挖掘沉积岩我们可以看到排列有序的化石,最古老的埋藏在最深处。
课本101页图6—2,不同地层的形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物特征越复杂。
鸟类起源于恐龙的假说有力的证据:基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征,也具有鸟类的特征,属于恐龙和鸟类的过渡类型,这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
支持人猿共祖说的证据:露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一类森林古猿。
如何根据化石来推断化石形成的年代?课本105页,理想的“地质时钟”
④化石证据的结论(研究的意义):大量的化石证据,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的;揭示释了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序;
(2)当今生物体上进化的印记——比较解剖学证据
研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构。比较解剖学为生物进化理论提供了丰富的证据。
课本102页图6—3.虽然这些器官功能迥异,但内部结构模式一致。【同源器官】
这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的。
在漫长的进化过程中,因为适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
(3)当今生物体上进化的印记——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。
人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾,这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。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生都具有鳃裂,肛后尾是所有脊椎动物共有的特征。这说明脊椎动物之间具有一定的亲缘关系,支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(4)当今生物体上进化的印记——细胞和分子水平的证据
①细胞学:在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。
除病毒外,生物都由细胞及细胞产物构成。同时细胞还拥有相同的细胞器,不同细胞中细胞器的结构也非常相似。具有细胞结构的生物在细胞代谢上也相似。都需要酶的催化;都要细胞呼吸为生命活动提供能量;都具有细胞分裂、分化、衰老等共同的生命特征。
细胞生物学证据:现存生物不但在结构上具有统一性,而且新陈代谢等方面也具有许多共同的特征。现存的生物都是由共同祖先进化而来的,存在着或远或近的亲缘关系。
②分子生物学:从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
在核酸的碱基序列和蛋白质的氨基酸序列中,保留着大量的进化信息。如进行有氧呼吸的真核生物中都存在一种功能相同的蛋白质——细胞色素c。
课本103页思考讨论: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同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。
所有生物的核酸分子结构相似;遗传信息在复制、转录和翻译的过程中都遵循碱基互补配对原则;翻译过程基本使用中一密码子等。
不同生物体存在同源异形基因。
分子生物学证据:不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性。亲缘关系越近的生物,其DNA序列的相似性越高。不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。
3.适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)适应的特性
①普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征。
例如:拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
②相对性:适应是针对一定的环境条件而言的,是一种暂时的现象。
原因:适应性特征来自遗传,即来源于可遗传的有利变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化之中,遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根