内容正文:
第六章 生物的进化
第一节 生物有共同祖先的证据
1
问题1: 通过以上视频的欣赏,同学们生命起源于哪里呢?
生命起源密码
人类与黑猩猩
情景导课
传说1 女娲造人
传说2 上帝造人
传说3 古希腊神话
古希腊神话中,普罗米修斯是泰坦巨神的后代,他用粘土按照自己的身体造出了人类(男人)。后来宙斯要求火神制造潘多拉,造出了世界上第一个女人。雅典娜赋予了人类灵魂和神圣的生命
上帝用泥土造人,在泥坯的鼻中吹人生命的气息,就创造出了有灵的活人。上帝给他起名叫亚当。但那时的亚当是孤独的,上帝决心为他造一个配偶,便在他沉睡之际取下他一根肋骨,又把肉合起来。上帝用这根肋骨造成了一个女人,取名叫夏娃。
创世女神女娲化生万物,每天至少能创造出七十样东西,开世造物,因此被称为大地之母。她是古老相传的大母神。相传女娲以泥土仿照自己抟土造人,创造并构建人类社会;又替人类立下了婚姻制度,使青年两性相互婚配,繁衍后代,因此也被传为主职姻缘与情爱的皋禖古神。
情景导课
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。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象,以此发泄对达尔文的不满。直到今天,仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。
问题2: 反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?
不能。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人,也有人认为,进化论只是一种假说, 不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳,但这些都不是有说服力的证据。
问题3: 你知道达尔文生物进化理论的内容吗?
查尔斯-达尔文(1809-1882)
进化论的奠基人
达尔文的生物进化论两大学说:
揭示了生物的进化机制,解释了适应的形成和物种形成的原因
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的
一、达尔文的生物进化理论
问题4: 同学们请思考有哪些证据支持支持达尔文共同由来学说的?
(1)共同由来学说
(2)自然选择学说
二、共同由来学说的证据
共同由来
学说的证据
化石
比较解剖学
细胞和分
子水平的证据
胚胎学
三、地层中陈列的证据——化石
1.1 概念
化石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。
辽宁古果化石标本
诸城恐龙博物馆的化石
三叶虫化石标本
【小资料】化石的形成
1.2 种类
根据保存的特点
化石
遗体化石
模铸化石
遗物化石
遗迹化石
古生物的遗体所形成的化石
硅化木
生物体在岩石中留下的印模
枝叶印痕
古代动物的粪便、卵等
恐龙蛋化石
古代动物活动时留下的痕迹
恐龙足迹化石
三、地层中陈列的证据——化石
1.3 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。
辽宁古果化石标本
三叶虫化石标本
远古动物牙齿化石标本
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
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
三、地层中陈列的证据——化石
化石证据对共同由来学说的支持
思考.讨论
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
问题5: 图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?
支持:生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化
三、地层中陈列的证据——化石
2009年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,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。
问题6: 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。
三、地层中陈列的证据——化石
在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀援,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。
少女露西骨骼化石模型及复原图
问题7: 这一证据支持人猿共祖说吗?
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。
三、地层中陈列的证据——化石
迄今为止,已经发现的大量的化石证据,证实了生物的进化过程:
01
有共同祖先
02
由简单到复杂
03
由低等到高等
04
由水生到陆生
问题8: 有没有“活”的证据来佐证生物是由共同祖先进化而来的呢?
三、地层中陈列的证据——化石
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。
活化石•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。
1.4 活化石
三、地层中陈列的证据——化石
活化石•中华鲟
活化石•扬子鳄
活化石•银杏
活化石•珙桐
三、地层中陈列的证据——化石
1.根据生物进化的顺序,推测地球上最先出现的生物化石应该是( )
A.单细胞细菌 B.多细胞水螅
C.低等多细胞藻类植物 D.高等多细胞被子植物
小试牛刀
2. 在没有被破坏的地层中有关化石的分布情况,下列说法不正确的是( )
A.古老地层中的生物化石简单、低等
B.在极古老的地层中也可找到高等生物化石
C.新近地层中的生物化石复杂、高等
D.新近地层中也可找到低等生物化石
3.属于生物进化最直接证据的是( )
A.脊椎动物的前肢的比较 B.胚胎发育的比较
C.化石分析 D.生理生化比较
4.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
问题9: 生物有共同祖先的证据除了化石以外,还有哪些证据?
小试牛刀
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
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,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
问题10: 这四种前(上)肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其种类有一致性吗?
都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨,其种类有一致性。
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
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,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
问题11: 从上到下看这四种前(上)肢骨骼,这些骨的排列顺序一致吗?
排列顺序一致
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
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,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
问题12: 这四种前(上)肢骨骼的功能迥异,外形差别也很大,其内部结构模式为什么如此一致?
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。
同源器官
20
问题13: 人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点?哺乳动物和鱼在骨骼结构上有哪些共同点?这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先?
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
痕迹器官
同功器官
昆虫的翅和蝙蝠的翼相似,能说明二者具有共同的原始祖先么?
不能,不是同源器官
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
2、胚胎学证据
(1)胚胎学的概念:研究动植物
和 的学科。
(2)脊椎动物在胚胎发育早期都有彼
此相似的阶段,这个证据支持了人
和其他脊椎动物有 的观点。
胚胎的形成
发育过程
共同祖先
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
3、细胞和分子水平的证据
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、土壤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。
问题14: 当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点? 这说明了什么?
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA,说明古细菌和当今生物的细胞可能有共同祖先。
都有呼吸作用,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,等等。
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
问题15: 举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
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%。
问题16: 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?
人和类人猿可能有共同的祖先。
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
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。
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
推论:人和其他动物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;
问题17: 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?
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。
四、当今生物体上进化的印迹—其他方面的证据
3、细胞和分子水平的证据
(1)当今生物有许多共同的特征,如都有能进行 的细胞,细胞有共同的 等,这是对生物有 这一论点的有力支持。
(2)不同生物的 等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着 ,其差异的大小则揭示了当今生物种类________
_______,以及它们在 出现的顺序。
代谢、生长和增殖
物质基础和结构基础
共同祖先
DNA和蛋白质
共同的原始祖先
亲缘关系
的远近
进化史上
共同由来学说
自然选择学说
自然选择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
证据
基础
达尔文的生物进化理论
古生物证据
当今生物证据
包括
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平证据
化石证据
包括
共同由来指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来
课堂小结
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。( )
√
√
×
小试牛刀
(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
A
3.鸡在胚胎发育第4天左右排泄氨(与鱼类相似);第6~8天以排尿素为主(与两栖类相似);第10天左右排泄尿酸(与鸟类相似)。这可以作为生物进化的哪一方面的证据
A.分子生物学 B.胚胎学
C.古生物学 D.生理学
√
小试牛刀
小试牛刀
4.蟒蛇外形上没有四肢,但它的体内还保留着后肢骨的残余,说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A.胚胎学证据
B.比较解剖学证据
C.细胞和分子水平的证据
D.化石证据
√
5. 我国科学家在古脊椎动物的研究中发现,鸟类在进化过程中腕掌骨不断愈合(如右图所示),这是飞行结构优化的体现。该研究结果属于 ( )
胚胎学证据
B. 比较解剖学证据
C. 古生物化石证据
D. 细胞和分子水平证据
小试牛刀
√
刘文华
Lavf58.33.100
$$