6.1 生物有共同祖先的证据-【生物讲堂】2023-2024学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

6.1 生物有共同祖先的证据 ` 当今生物在器官、胚胎发育、细胞和分子水平上是否具有共同特征？这是否支持共同由来学说？ 支持共同由来学说的证据有哪些？ 怎样通过化石证据研究生物的进化？ 02 01 本节聚焦 03 大约45亿年前，地球诞生。大约35亿年前，生命诞生。 然后，地球上的生命，就开始了长达30亿年的，持续而缓慢的进化。直到5.4亿年前的寒武纪，大量新物种像火山爆发一样，突然在地球上出现。 最早的软体动物金伯拉虫 最早的节肢动物三叶虫 最早的棘皮动物 最早的脊椎动物皮卡虫 这些新物种，种类繁多，差异极大。大部分现代动物的祖先，都在这时候“突然”出现。这就是：寒武纪大爆发。 生物有共同祖先 达尔文在《物种起源》一书中明确提出: 地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。 “物”一直没有停止过“竞”，“天”也一直没有停止过“择”。“物竞天择”是个持续的过程，从不停止。所以，进化的速度，总体应该是均匀的吧。先缓慢进化30亿年，然后突然大爆发 达尔文的生物进化论两大学说: 地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 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。 ① 共同由来学说 ② 自然选择学说 你有没有发现一个奇特的现象，我们和地球上大部分的动物都有一些共同点，那就是我们都有2只眼睛，一张嘴，一个鼻子、、、、这是否就是我们有共同祖先的证据呢？当然你可能不太能接受，自己和狗癞子同一个祖先。你能说出那些证据支持达尔文的观点 请同学们自主阅读教材P100-101，思考完成下列问题。 2.什么是化石？是如何形成的呢？有哪些类型？ 3.化石对研究生物进化有什么意义呢？ 4.观察图6-2，完成思考讨论的1、2、3题。 5.通过化石的研究，总结出生物的进化过程。 1.支持共同由来学说的证据有哪些？ 一.地层中陈列的证据——化石 ` 探究一.地层中陈列的证据——化石 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。 1、概念: 遗体：生物的遗体被埋藏并在自然作用下形成的化石。 例：植物的茎、动物的骨骼等 遗物：生物的粪便、蛋（卵）以及人类用过的工具等形成的化石。 例：恐龙蛋 生活遗迹：将古生物活动或存在过的痕迹保存下来的化石，最主要的是足迹。 例：恐龙的脚印 2、对研究生物进化的意义: 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。 从动物的牙齿化石 推测它们的饮食情况 从动物的骨骼化石 推测其体型大小和运动方式 从植物化石 推测其形态、结构和分类地位 化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 探究一.地层中陈列的证据——化石 地层年龄（百万年前） 首次出现的生物类群（化石） 245-144 鸟类、哺乳类 360-286 爬行类 408-360 昆虫、两栖类 505-438 鱼类 700 多细胞生物 2100 单细胞真核生物 化石在地层的分布 3.化石证据对共同由来学说的支持 (1)生物化石在地质层中的分布有何规律？支持达尔文的共同由来学说吗？ 在越早形成的地层里，生物越简单、越低等； 在越晚形成的地层里，物越复杂、越高等。 探究一.地层中陈列的证据——化石 化石主要是从哪里发现的？ 纵向比较 9 赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印痕，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。 （2）科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据，这是为什么？ 赫氏近鸟龙既有恐龙的特征，也有鸟类的特征，是鸟类和恐龙的过渡类型。说明鸟类可能由恐龙进化而来。 3.化石证据对共同由来学说的支持 探究一.地层中陈列的证据——化石 10 (3)少女露西的骨骼化石与黑猩猩和人类骨骼结构的比较，支持人猿共祖说吗？ 支持，露西既有人类的特征，也有黑猩猩的特征，说明人类与黑猩猩可能有共同的祖先。 少女露西骨骼化石模型及复原图 上肢骨与黑猩猩的相似，适于攀缘。 下肢骨与现代人类接近，适于直立行走。 ——化石证据对共同由来学说的支持 3.化石证据对共同由来学说的支持 探究一.地层中陈列的证据——化石 思考.讨论 11 已经发现大量化石证据证实： ①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。 ②生物的进化顺序 简单→复杂 低等→高等 水生→陆生 共同由来学说有没有“活着”的证据呢？ （最直接的证据） 一、地层中陈列的证据 —— 化石 当今生物体上有进化的印记等可以佐证生物是由共同祖先进化而来的。 矛尾鱼是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类紧密地联系到一起，四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据是由矛尾鱼鲜活的摆在人们的面前的。 鸭嘴兽体表有毛，用乳汁哺育后代，具有哺乳动物的特征；鸭嘴兽的繁殖方式是卵生，又像爬行动物。因此，它可以作为哺乳动物是从爬行动物进化而来的证据之一。 银杏树远在二亿七千多万年前就开始出现了，和当时遍布世界的蕨类植物相比，它还是高等植物。到了一亿七千多万年前，银杏已和当时称霸世界的恐龙一样遍布世界。 二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 请同学们自主阅读教材P102-104，思考讨论完成问题。 1.完成P102思考讨论的1、2、3、4题。 2.什么是胚胎学？胚胎学证据是如何支持生物有共同祖先的？ 3.完成P103思考讨论的1、2、3、4题。 4.从细胞和分子水平看，当今生物有哪些共同的特征？ ` 1 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 讨论： 1.这四种前(上) 肢骨骼有哪些共同特点? 骨骼种类、排列顺序具有一致性 说明这四种动物可能由共同祖先进化而来。在漫长的进化过程中，为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。 2.这可说明什么?为什么会出现这种差异？ 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 生物的进化不仅在地层中留下了证据，也在当今生物体上留下了许多印迹，这些印迹可以作为进化的佐证。 15 痕迹器官 动物的尾骨 人类退化的尾骨 说明他们可能由共同祖先进化而来。 由于适应不同的环境，逐渐出现了形态和结构功能的不同。 1 比较解剖学证据： 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 16 现象：人和其他脊椎动物在胚胎发育早期，不仅外形像鱼，在结构上都有鳃裂和尾 说明人和其他脊椎动物有共同祖先，且它们的共同祖先生活在水中 2 胚胎学证据 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 17 探究二.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 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。 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。 3、细胞和分子水平的证据 （真核细胞与原核细胞结构及代谢上的相似性） （DNA分子水平、蛋白质分子水平、基因水平） 【资料1】已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。 古细菌 (1)当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？ 说明了什么？ 都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式，说明二者有共同的祖先。 (2)举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。 都能进行细胞呼吸，代谢中的酶类非常相似。都有相同的能量“货币”——ATP，绿色植物能进行光合作用等。 3 细胞和分子水平的证据 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 古细菌 19 （3）人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？ 可能有共同的祖先 3 细胞和分子水平的证据 【资料2】人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。 人与黑猩猩基因组的差异只有3%。 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 20 生物 名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌 氨基酸 差异/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 （4）关于人与其他生物的亲缘关系，从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论？这些数据是否支持生物有着共同的起源？ 说明这些生物都有共同的祖先；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。 3 细胞和分子水平的证据 【资料3】细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。 探究二、当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 21 一、概念检测 1.关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。 （1）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点。（ ） （2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。（ ） （3）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。（ ） 2.生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是（ ） A．化石证据 B．胚胎学证据 C．比较解剖学证据 D．分子生物学证据 3.生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是（ ） A．所有生物共用一套遗传密码 B．所有生物都可以由ATP直接供能 C．各种生物的细胞具有基本相同的结构 D．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的 √ √ X A D 为了适应不同的环境，逐渐出现了形态和结构功能的不同。 22 5.最近，弗吉尼亚理工大学的科学家通过解剖死胎鳄鱼尸体，对其进行了全基因组测序，结果惊奇地发现，它与母亲在基因上有99.9%以上是相同的。这是世界首例鳄鱼“孤雌生殖”案例。该证据属于支持生物进化论的( ) A．直接证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．细胞和分子水平证据 4.中国科学家领衔的团队发现了4.25亿年前的古鱼类初始全颌鱼 化石。该化石为还原“从鱼到人”演化史提供了关键证据。该证据属于支持生物进化论的（ ） A．直接证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．细胞和分子水平证据 A D 物质组成 细胞结构 细胞代谢 细胞生命活动 遗传物质 遗传信息流动 细胞学说 化学元素种类大致相同，无机物和有机物。 细胞膜、细胞质、核糖体、DNA和RNA。 都是物质与能量变化过程，ATP是直接能源物质。 增殖、分化、衰老、凋亡。 细胞生物都以DNA作为遗传物质。 DNA的结构均为双螺旋结构。 都遵循“中心法则”，共用一套遗传密码。 体现生物界的统一性。 当今生物具有共同的祖先 24 课堂小结 自然选择学说 达尔文 生物进化论 共同由来学说 含义 证据 意义 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 指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的 当今生物体上进化的印迹 地层中陈列的证据 化石 比较解剖学证据 胚胎学证据 细胞和分子水平的证据 $$