6.1生物有共同祖先的证据课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

查尔斯·达尔文（C.R.Darwin，1809.2.12—1882.4.19），英国生物学家，生物进化论的奠基人。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源说》。书中用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂，由低等到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说，从而摧毁了唯心的“神造论”和"物种不变论"。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一（其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律）。 他所提出的天择与性择，在目前的生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外，他的理论对人类学、心理学以及哲学来说也相当重要。 查尔斯·达尔文 必修2：遗传与进化 第1节 生物有共同祖先的证据 必修2：遗传与进化 第5单元 生物的进化 学习目标 核心素养要求 1.基于化石等证据和逻辑，认同生物是不断进化的。 2.根据比较解剖学和胚胎学的相关证据，论证生物具有共同的祖先；根据细胞和分子水平的相关证据，推测出相关生物进化上亲缘关系的远近。 1. 生命观念：认同生物是由共同的祖先进化而来的。 2. 科学思维：运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。 3.社会责任：运用生物进化理论分析现实生活产生等相关问题。 生物有共同祖先的证据 必修2：遗传与进化 内容1 内容2 地层中陈列的证据 ——化石 当今生物体上进化的印记 ——其他方面的证据 本节目录 内容聚焦 预习检测 预习教材P100~104，解决以下问题。 1.达尔文进化理论的主要学说包括那些？ 2.支持共同由来学说的证据有哪些？其中最直接、最重要的证据是什么？ 3.什么是化石？有哪些类型？是如何形成的呢？ 4.为什么说化石是研究生物进化的最直接证据？ 5.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？ 6.科学家认为赫氏近鸟龙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？ 7.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？为什么？ 8.通过化石的研究，总结出生物的进化过程。 新课导入 人类起源的神话 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。 中国上古神话传说之一，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。 【问题探讨】 【问题探讨】 【资料】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，人和猿有共同祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大的冲击，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。 【讨论】 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？ 1、不能。反对共同由来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。 2、化石、同源器官、基因、蛋白质等 进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。 “进化”一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。 【讨论】达尔文在《物种起源》一书中提出，地球上当今生物都是由共同祖先进化而来的，人和猿有共同的祖先。你能说出什么证据来支持达尔文的观点？ 内容1 地层中陈列的证据——化石 8 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 过渡 达尔文的生物进化论两大学说 内容1 地层中陈列的证据——化石 达尔文的生物进化理论包含： 和 。 共同由来学说 自然选择学说 共同由来学说 自然选择学说 揭示生物进化的机制，解释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 包括 指出所有生物都是由原始的共同祖先进化来的 【问题探讨】 生物有共同祖先的证据 思考 怎样通过化石证据研究生物的进化？ ①化石 ③比较解剖学 ③胚胎学 ④细胞和分子水平的证据 内容1 地层中陈列的证据——化石 01 古蜥蜴化石标本 恐龙蛋 恐龙的脚印 遗体:生物的遗体被埋藏并在自然作用下形成的化石。 遗物:生物粪便、蛋(卵)以及人类用过的工具等形成的化石。 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 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。 1、概念: 内容1 地层中陈列的证据——化石 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。 2、形成过程: 内容1 地层中陈列的证据——化石 想一想：如何确定化石的年龄呢？ 14C是一种碳的放射性同位素，生物可以从环境中吸收到体内。当一个有机体死亡时，它的身体中含有已知百分比的14C。 随着时间的推移，生物体内的14C会分解成正常的12C 。由于机体已经死亡，没有新的14C进入，所以14C的数量随着时间的推移稳步下降。 当化石被发现时，我们可以通过测量化石中14C的含量，从而对化石的年龄做出可靠的估计。 【科学·技术·社会】 内容1 地层中陈列的证据——化石 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。 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 3、作用： 内容1 地层中陈列的证据——化石 4、地位： 【思考·讨论】根据教材P101“图6－2地层中有大量化石的示意图”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题： 为什么说化石是研究生物进化的最直接证据？ 讨论回答P101“思考讨论”问题1、2、3 内容1 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 分布特点： 在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等； 在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。 【资料1】观察分布在沉积岩的地层中大量化石的示意图，化石分布有何特点？由此证明了什么观点？ 内容1 地层中陈列的证据——化石 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。 生物的进化顺序： 简单→复杂 低等→高等 水生→陆生 内容1 地层中陈列的证据——化石 支持观点： 【资料2】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。 赫氏近鸟龙化石及复原图 问题1：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。 内容1 地层中陈列的证据——化石 【资料3】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2：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。 内容1 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 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 A 习题检测 2．生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化形成化石。下列关于化石的叙述，正确的是(　　) A．所有的古生物都能形成化石 B．在越古老的地层中形成化石的生物越高等 C．化石是研究生物进化的重要证据 D．在越晚近的地层中形成化石的生物越低等 C 习题检测 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3: 有没有“活”的证据来佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？ 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 01 活化石•大熊猫 活化石•银杏 活化石•水杉 活化石•珙桐 活化石•中华鲟 活化石•扬子鳄 【讨论】有没有“活”的证据来佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？ 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 化石证据有助于研究生物的进化,比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物的进化的有关研究提供了有力的支持 分析教材P102“图6－3”回答“思考·讨论”中的问题： 蝙蝠的翼 鲸的鳍 猫的前肢 人的上肢 内容2 当今生物体上进化的印记——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。 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 【思考•讨论】比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼 26 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？ 2.从上到下看这四种前（上）肢骨路，这些骨的排列顺序一致吗？ 都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性 排顺序一致 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? 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。 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 【思考•讨论】比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼 人骨骼图 蝙蝠骨骼图 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 痕迹器官 动物的尾骨 人类退化的尾骨 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 4.人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点？哺乳动物与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？ 研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科 人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，脊椎动物之间具有一定的亲缘关系；这个证据支持了人和其他脊椎动物有的共同祖先观点。 2.胚胎学证据 鳃裂 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 尾 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。 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。 3.细胞和分子水平证据 分析教材P103“思考·讨论”，回答讨论1、2、3、4题 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 【思考•讨论】从细胞和分子水平看当今生物的共同特征 【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。 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？ 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。 分析教材P103“图6－4”及“思考·讨论”中的资料，回答下列问题： 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 【思考•讨论】从细胞和分子水平看当今生物的共同特征 31 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。 2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 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？ 说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 【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%。 公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 随着分子生物学的不断发展，进化研究也进入了分子进化的研究水平。分子进化是指生物进化过程中生物大分子（核酸和蛋白质）结构和功能的变化以及这些变化与生物进化的关系，即DNA、RNA和蛋白质水平上的进化过程。生物大分子蕴含着丰富的生物进化信息。可以说，分子进化的证据给生物进化的研究带了革命性的突破。 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，表示亲缘关系越近。支持生物有着共同的起源。 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？ 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 氨基酸差异数 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 内容2 当今生物体上进化的印记——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。 根据已学的知识，归纳生物在细胞和分子水平上的共同特征 细胞水平 物质基础 结构基础 细胞代谢 细胞生命活动 分子水平 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。 都能细胞呼吸，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 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 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___________________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_______________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________________，以及它们在进化史上出现的顺序。 DNA和蛋白质 代谢、生长和增殖 亲缘关系的远近 综上所述，化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持，这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说。 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 2022诺贝尔奖得主、古基因组学开创者——斯万特·帕博 内容2 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据 1.易错辨析 (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)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石(　　) (3)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石(　　) (4)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔 文的共同由来学说(　 ) (5)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(　　) (6)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖 先进化来的(　 ) √ × × √ × × 习题检测 2.人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中哪一方面的证据(　　) A．化石证据 B．比较解剖学证据 C．胚胎学证据 D．生物遗传方面的证据 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 B 习题检测 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 B 习题检测 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 B 习题检测 A．四个物种是由共同祖先形成的 B．不同生物的DNA差异的大小能揭示它们在进化史上出现的顺序 C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的积累 D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同 5.如图为四个物种的进化关系树，图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度，DNA碱基进化速率按1%/百万年计算。下列相关叙述不合理的是(　　) 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 D 习题检测 6.(2023·广东中山调研)下列有关地球上现存生物来自共同祖先的分子生物学证据的说法，错误的是(　　) A.大多数现存生物的遗传物质都是DNA B.亲缘关系越近的生物，其DNA序列相似性越高 C.人与猩猩、恒河猴及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性 D.不同生物细胞色素c的氨基酸序列存在较大差异性 D 习题检测 7.(2023·山东日照质检)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的作用。下列有关生物进化的叙述，错误的是(　　) A.化石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进化而来的 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 习题检测 达尔文生物进化论 共同的物质、结构基础 胚胎早期发育相似性 器官、系统的形态和结构相似 应用 概念 保存在地层中的古代生物的遗体遗物或生活痕迹 生物进化顺序 形态、结构、行为等 比较解剖学 化石 胚胎学 分子水平 细胞水平 蛋白质和DNA等共同点 蛋白质和DNA差异大小 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 意义 指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化而来 共同由来学说 自然选择学说 组成 证据 最直接、最重要 亲缘关系远近 课堂总结 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。( ) (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。( ) √ √ × 练习与应用 46 一、概念检测 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 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 A D 练习与应用 47 二、拓展应用 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。已经灭绝的物种，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，进行由针对性的论述。 练习与应用 48 二、拓展应用 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。 (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。 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； 练习与应用 49 本讲结束，记得点个赞哦！ FormatFactory : www.pcfreetime.com $$