6.1 生物有共同祖先的证据（精讲课件）-【上好课】2024-2025学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修2）

达尔文的生物进化论的主要组成 进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。 1.共同由来学说 ——地球上所有的生物都是由原始的 进化而来。 共同祖先 2.自然选择学说 ——揭示生物进化的机制，解释了 的形成和 形成的原因。 适应 物种 1 问题探讨 达尔文(C.R.Darwin，1809-1882)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。 2 问题探讨 1.反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗？ 2.你能说出什么证据来支持达尔文的观点？ 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。 化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据。 3 第1节 生物有共同祖先的证据 第6章 生物的进化 必修二 地层中陈列的证据——化石 1 当今生物体上进化的印迹 ——其他方面的证据 2 目录 习题检测 3 一、学习目标 二、重难点 1.基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先。 2.运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接 证据，说明当今生物具有共同的祖先，举例说明当今生物具 有许多共同特征。 1.基于证据和逻辑，认同生物是不断进化的， 当今的各种生物来自共同祖先； 2.从细胞和分子水平找寻当今生物 具有共同特征和共同祖先的证据。 地层中陈列的证据——化石 1 地层中陈列的证据——化石 1 1.概念 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 硅化木 三叶虫化石标本 8 地层中陈列的证据——化石 1 辽宁古果化石标本 辽宁古果的生存年代为距今 1亿4500万年的中生代，比以往发现的被子植物早1500万年，被国际古生物学界认为是迄今最早的被子植物。 从辽宁古果化石表面上看，化石保存完好，形态特征清晰可见。 9 地层中陈列的证据——化石 1 硅化木由远古树木埋入地下，经长期硅化过程形成，它们虽然是化石，但是树木的纹理依然清晰可辨、栩栩如生，具有珍贵的科研和观赏价值。从硅化木挺拔的姿态，我们隐约可以看出，这棵曾经生长的大树，经历了一场地震或火山爆发，被埋在地层中千百万年，成为现在的模样。 10 地层中陈列的证据——化石 1 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 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。 2.作用 11 大部分化石发现于 的地层中。 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 沉积岩 3.分布 地层中陈列的证据——化石 1 沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。是组成地壳的三大岩类之一，是将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物，如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。 12 习题巩固 1.图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗？ 支持。不同地层形成年代不同，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，生物的特征越复杂。例如，21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物，7亿年前的地层中出现了多细胞生物，这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物，可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。 同理，根据图6-2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 13 习题巩固 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。 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。 14 习题巩固 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。 3.这一证据支持人猿共祖说吗？ 露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。说明人和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 15 习题巩固 4.通过研究化石，能得出什么结论？生物是怎样进化的？ 大量化石证据，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，而且还揭示出生物由 、由 、由 的进化顺序。 水生→陆生 简单→复杂 低等→高等 16 地层中陈列的证据——化石 1 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。 鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一，它是未完全进化的哺乳动物，种类极少，同属之中只有鸭嘴兽一种动物，也是最低等的哺乳动物之一。 17 当今生物进化的印迹——其他方面的证据 2 当今生物进化的印迹——其他方面的证据 2 1.比较解剖学证据 比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。为生物是否有共同祖先寻找证据。 蝙蝠的翼 鲸的鳍 猫的前肢 肱骨 桡骨 尺骨 腕骨 掌骨 指骨 19 习题巩固 1.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？ 种类有一致性。 排列顺序一致。 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。 3.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? 2.从上到下看这四种前（上）肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗？ 20 习题巩固 4.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？ 人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用，等等。哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先。 21 1.比较解剖学证据 ②外形及功能差别很大，原因是在漫长的进化中， 由于适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。 比较人的上肢骨骼和三种脊椎动物前肢（蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢）发现： ①骨骼的种类、组成及其排列顺序相同， 说明这些生物可能由共同的原始祖先进化而来。 22 当今生物进化的印迹——其他方面的证据 2 2.胚胎学证据 胚胎学是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。 例如，人的胚胎在发育早起会出现鳃裂和尾，随着发育的进行，人的鳃裂和尾渐渐消失。 23 2.胚胎学证据 动物胚胎发育的过程 所有的脊椎动物都经历一个彼此相似的胚胎阶段，在这个阶段它们有四个肢芽，一个尾巴，和沿着它们的背部被称为体的分裂。从左到右：人，老鼠，蝙蝠，鸡，鳄鱼 ☞脊椎动物之间具有一定的亲缘关系；支持了人和其他脊椎动物有共同祖先。 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。 24 当今生物进化的印迹——其他方面的证据 2 3.细胞和分子水平的证据 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。 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。 细胞生物学和分子生物学的研究，可以看出截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。 （1）细胞学 （2）分子生物学 25 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。 ①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？ 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。 26 3.细胞和分子水平的证据 ②举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。 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。 【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%。 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 27 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。 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？ 普遍含有细胞色素c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。 28 3.细胞和分子水平的证据 从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征： （1）都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质 基础和结构基础等→生物有共同祖先。 （2）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点 →当今生物有着共同的原始祖先。 但不同生物之间也存在着一定的差异： 差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 29 （1）细胞水平 当今生物有许多共同的特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。 ①结构： ②代谢： ③生命活动： 都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。 都能进行呼吸作用，代谢中酶的种类非常相似，都以ATP为直接能源，植物都能进行光合作用等。 都有细胞的增殖、衰老和凋亡。 3.细胞和分子水平的证据 30 （2）分子水平 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 ①DNA水平： ②蛋白质水平： 细胞结构的生物都有DNA； 人和类人猿碱基序列或基因组高度接近。 人和其他生物都有细胞色素c； 细胞色素c的氨基酸序列差异越小，亲缘关系越近。 3.细胞和分子水平的证据 注意：细胞色素C属于保守的蛋白质，不适合测定亲缘关系很近的物种之间的进化关系。（可以选择进化较快的蛋白质）。 31 1.细胞色素c在细胞呼吸过程中担任电子转移作用。研究人员分析多种生物细胞色素c的氨基酸序列发现，有些部位非常恒定，另一些部位是多变的。下表为各种生物与人的细胞色素c不相同的氨基酸数目。 下列错误的是（ ） A.从分子水平上为生物的进化提供了重要依据 B.与人亲缘关系越远的生物，细胞色素c与人不同的氨基酸数目越多 C.各种生物细胞色素c的氨基酸序列不同是变异和自然选择相互作用的结果 D.恒定区域与细胞色素c的功能无关，可变区域对细胞色素c的功能很重要 生物名称 黑猩猩 袋鼠 鸡 响尾蛇 天蚕蛾 酵母菌 氨基酸差别 0 10 13 14 31 44 D 习题巩固 32 2.化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要作用。下列有关生物进化的叙述，错误的是（ ） A.化石证据可作为生物进化的直接证据 B.鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同， 说明它们是由不同的祖先演化而来 C.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段， 可以用人和鱼有共同祖先来解释 D.亲缘关系越近的生物， 在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特征越多 B 习题巩固 33 3.(2023·浙江6月选考)不同物种 体内会存在相同功能的蛋白质， 编码该类蛋白质的DNA序列以 大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。下列叙述错误的是(　 ) A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 D   大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩   98.18% 98.31% 黑猩猩     98.44% 习题巩固 同源DNA序列的比对是在分子水平上进行的研究，为生物进化提供了分子水平的证据，A正确； 根据题干可知，不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异，人在进化中出现的是最晚的，而猩猩的碱基和人类相同的百分率是最小的，说明猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确； 多重证据表明，当今生物具有共同的祖先，C正确； 黑猩猩和大猩猩的碱基相同率是98.18%，黑猩猩与猩猩的碱基相同率是96.58%，因此黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。 34 1 课堂小结 达尔文的 生物进化论 ①共同由来学说 ②自然选择学说 直接证据 有力支持 化石 比较解剖学证据 胚胎学证据 细胞和分子水平的证据 35 习题检测 3 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。 （ ） 习题检测 ✓ ✓ ✘ 37 习题检测 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 38 习题检测 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 D 39 习题检测 1.如果有人坚持认为生物是自古以来就如此的，你认为能够反驳他的最有效的证据是什么？为什么？当你提供了你认为最有效的证据后，他还可能如何辩解？你又如何进一步反驳？ 可以举出本节教材中的各种证据，如不同地质年代中相继出现的生物类群，已经绝灭的物种，物种大爆发事件，地壳剧烈运动、气候剧烈变化和小行星碰撞地球等事件对生物的影响;也可以引用达尔文论证生物进化论时列举的大量证据，如在加拉帕戈斯群岛所发现的大量物种形成的事实。需要注意的是，你要从所选择的证据出发，厘清与所反驳的观点之间的逻辑关系，进行有针对性的论述。 40 习题检测 2.我国地域辽阔，古生物化石种类繁多，在生物进化的研究中起着非常重要的作用。下面是我国发现的一些著名的化石群：澄江生物化石群、热河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、关岭生物化石群等。 请任选一个化石群或当地已发现的 化石群，查找相关资料，向全班同学 介绍该化石群中主要的化石，以及该 化石群的发现在研究生物进化中的 重要意义。 41 习题检测 澄江生物化石群分布在中国云南省澄江县，保存了大量具软躯体或弱矿化外壳的后生动物化石，展示了5.3亿年前的海洋生态系统、是研究寒武纪大爆发事件最重要的化石宝库之一。 澄江生物化石群的科学意义在于：①在前寒武纪到早寒武纪的生命演进过程中，填补了从埃迪卡拉生物化石群(发现于澳大利亚的前寒武纪晚期地层)到布尔吉斯页岩生物化石群(发现于加拿大的中寒武纪地层)之间长达数千万年的古生物资料空白；②呈现出一个前所未有的仅在二三百万年的“瞬间时空”里生物(特别是动物)大规模涌现的突发生物事件，是寒武纪生命大爆发的最好例证。 42 THANKS $$