新人教版八年级生物下册第七单元-第三章-第二节-生物进化的历程-课件

第二节：生物进化的历程,生命在地球上已存在38亿年之久，自其诞生之日起就不停息地变化，在变化中延续、演进。这是一个真实、漫长、仍未终止地历史过程。期间绝灭的物种占物种总和的99.999%大繁荣适应辐射大萧条大绝灭,引入新课,讲授新课,生物进化问题的研究，是建立在对许多科学领域（如地质学、遗传学、胚胎学和分类学等）的研究进行综合分析的基础上的，涉及到许多研究方法。,没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。那么，科学家是怎样研究生物进化历程的呢？通过分析以下资料，你对他们的工作会有初步了解。,一、学习研究生物进化的方法,地球上形形色色的生物，究竟是怎样由地球上最初的原始生命演变来的呢？,提出问题,化石是研究生物进化最直接的证据,化石是生物的遗体、遗物（如卵、粪便等）或生活痕迹（如动物的脚印、爬迹等），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的。,【资料分析】1,学习研究生物进化的方法,新知探究,各种化石图片,体遗,植物化石,玄武蛙化石,鸟化石,始祖鸟化石,贵州龙化石,遗物,恐龙蛋化石,遗迹,恐龙足迹,1、比较生物的化石及生物化石在地层中存在情况的方法，即运用古生物学上的证据对生物进化进行研究的方法。如：对恐龙的骨骼、恐龙蛋和恐龙的足迹等的研究，可以推测出恐龙生活的年代、体重、形态、活动环境等。,考古学家正在挖掘恐龙化石,根据对化石推测出恐龙的活动,合川马门溪龙(Mamenchisaurushochuanensis),合川马门溪龙属于大型蜥脚类恐龙，体长22米，肩高3.5米，头小，颈长达9米，颈几乎占了体长的一半。体重20吨。合川马门,溪龙是中国恐龙群中最闪亮耀眼的明星。它利用长颈采食树稍顶端的枝叶，就像长颈鹿一般。,梁龙(Diplodocus),恐龙体长：27米恐龙体重：10吨恐龙食物：草食生存年代：1亿4500万-1亿5500万年前，晚侏罗纪,明州辨认要决：尾巴特别长恐龙种类：蜥臀目蜥脚类,生存地点：美国的科罗拉多州，蒙大拿州，犹他州和怀俄,披羽蛇翼龙,最大型的翼手龙类有可能是最大型的可飞翔爬行动物被称为披羽蛇翼龙，它是杂食性动物，甚而可能是利用长喙寻找泥中的贝类为食，它生活在白垩纪晚期。披羽蛇翼龙是有生命以来最大型飞翔的动物它展开双翼可长达12米，像一架小型的飞机一样。,不同地质年代的地层里出现的生物化石不一样。,不同年代的地层,越晚近形成的地层,越古老形成的地层,构成地球表面的岩石，先沉积的地层在下面，后沉积的地层在上面，一般来说，越向下的地层，年代越古老。,发现：,越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层中。越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚近的地层中。,不同地质年代的地层里的生物化石,真实的记录了生物进化的历程。,科学家通过对化石的研究发现，鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了，两栖类、爬行类和哺乳类则依次在更为晚近的地层中才出现。,资料分析1：,哺乳类,鸟类,爬行类,两栖类,鱼类,科学家采用的方法是：,比较不同类型的动物化石在地层中出现的顺序,鱼类,两栖类,爬行类,哺乳类,此方法可以推测进化历程：,2、比较蛋白质分子差异的方法。生物进化是一种长期渐变的过程，这种渐变过程会表现在DNA编码的蛋白质的分子结构上。比较各种生物的同一种蛋白质的氨基酸组成，可以看出生物进化过程中分子结构变化的渐进特征，并以此判断生物之间的亲缘关系和进化顺序。,通过对不同种类生物的基因和蛋白质（如细胞色素C，见下页表）进行比较，可以知道这些生物之间亲缘关系的远近。,资料分析2:,细胞色素C是组成生物细胞的一种重要蛋白质。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。,多种多样的蛋白质是组成细胞的一类重要物质，细胞色素C是其中的一种。科学家比较了一些生物的细胞色素C的差异，发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异则大一些，而与果蝇、向日葵的差异则更大，与链孢霉、螺旋菌的差异最大,一些生物的细胞色素c的氨基酸比较（与人比较）,注：数字表示相应物种的细胞色素c与人的细胞色素c不同的氨基酸数目。,差异越小亲缘关系越近,科学家采用的方法是：,可以推测：,比较生物之间细胞色素的差异,差异越小亲缘关系越近。人与黑猩猩的亲缘关系最近，与马、果蝇、小麦、向日葵和酵母菌的亲缘关系则越来越远,讨论1.上述两个资料中，在研究生物进化问题时科学家各采用了什么方法？这些方法有什么共同之处？,在资料1中，采用了比较化石的研究方法。（即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动物的进化顺序的方法。）,在资料2中，利用组成生物体的一些重要物质的差异性，来比较生物之间的亲缘关系的方法。,共同之处：比较的方法。,讨论2.根据上述两个资料，你能对生物进化的历程作出怎样的推测？,生物是不断进化的，而且它们之间存在一定的亲缘关系.资料1中动物的进化先后顺序为：鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类资料2中，人与黑猩猩的亲缘关系最近，马次之，果蝇和向日葵等则较远。,3、对动物、植物的器官和系统进行解剖和比较研究的方法。比较解剖学为生物进化提供重要的证据是同源器官。同源器官是指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官。,例如：一些脊椎动物的前肢鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、马的前肢和人的上肢，从外形看，这些器官很不相同，但它们的内部结构却基本一致。这就证明它们都是由共同的原始祖先进化而来的。只是在进化过程中，由于生活环境不同，同源器官适应于不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。,在研究生物进化的过程中，化石是非常重要的证据。例如，通过对郑氏始孔子鸟化石的研究表明，这种动物既像鸟，又像爬行动物；由此可以推断，鸟类可能是由爬行类进化来的。对现存生物亲缘关系的比较研究，也可以帮助我们追溯生物进化的过程。例如，通过对马、蝙蝠的前肢和鹰的翅膀骨骼的比较（图7-24），发现它们虽有差别，但也有许多共同的特征，这说明它们可能是由共同的祖先进化而来的。总之，科学家们通过对不同年代化石的纵向比较，以及对现存生物种类的横向比较等方法，推断出了生物进化的大致过程。,既像鸟，又像爬行动物。由此推断，鸟类可能是由？进化来的。,化石,郑氏始孔子鸟复原图,爬行类,研究生物进化非常重要的证据是,？,郑氏始孔子鸟像鸟：有羽毛、翅膀、嘴外形像鸟喙像爬行动物：翅膀上长着爪子,说明：它们可能是由进化而来。,？,共同的祖先,虽有差别，但也有许多共同的特征：如骨骼的排列是相似的。,对现存生物亲缘关系的比较研究，也可以帮助我们追溯生物进化的过程。,科学家们通过对不同年代化石的纵向比较，以及对现存生物种类的横向比较等方法，推断出了生物进化的大致过程。,科学方法比较（阅读58页内容）,比较在生物学研究中常常用到比较的方法。比较是指根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对比，确定它们的相同和不同之处。例如，对不同种类生物的形态结构进行比较，可以推断它们之间的亲缘关系。,4、比较和研究动植物的胚胎形成和发育过程的方法。,一切高等动植物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的。这说明高等生物起源于低等的单细胞生物。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人，彼此间的差异十分显著，但是，它们的胚胎在发育初期都有鳃裂和尾，头部较大，身体弯曲，彼此不容易区别。只是到了发育晚期，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了。这种现象说明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化而来的，所以在生物的个体发育过程中，迅速重演了它们祖先的主要发育阶段。,脊椎动物胚胎发育过程比较,生物学研究中常用比较的方法，通过比较，可以推测生物之间的亲缘关系。,在研究生物进化过程中，化石（fossil）是非常重要的证据。地球上现存的生物都是进化的结果，对他们亲缘关系的研究，可帮我们追溯生物进化的过程。,科学家通过对不同年代化石的纵向比较，以及对现存生物种类的横向比较等方法，可推测出生物进化的大致历程。,新知探究,二、生物进化的大致历程,各种化石图片,原核生物（最早出现）,真核生物,植物、动物、真菌.,二、生物进化的大致历程地球上最早出现的生物是原核生物，后来才出现了真核生物，现在形形色色的植物和动物都是真核生物。图7-25是动植物进化的大致历程，你能根据已有的知识补充其中的空缺吗？,线形动物,环节动物,节肢动物,鱼类,爬行动物,鸟类,苔藓植物,裸子植物,被子植物,哺乳动物,两栖动物,藻类植物的主要特征：1、有单细胞的和多细胞的，结构都比较简单，都没有根、茎、叶的分化；2、细胞里都含有叶绿体，能进行光合作用；3、大都生活在水中,靠孢子繁殖后代。,返回,返回,苔藓植物的主要特征：1一类具有假根与茎和叶的分化，如葫芦藓；另一类只有假根与叶状体，没有茎和叶的分化，如地钱；2靠孢子繁殖，生活在阴湿的地方。,蕨类植物的主要特征：1、植株只有根茎叶，不开花，没有果实和种子，靠孢子繁殖；2、多数生活在阴湿的地方。,返回,裸子植物的主要特征：1、根茎叶都很发达；2、种子是裸露的，外面没有果皮包裹着。,人参,杨树,被子植物的主要特征：1、具有根、茎、叶、花、果实和种子；2、种子外面有果皮包裹着。,腔肠动物的主要特征：1、生活在水中；2、体壁由外胚层、内胚层和中胚层构成；3、体内有消化腔，有口无肛门。,原生动物的主要特征：身体单小，结构简单，整个身体由一个细胞构成,扁形动物的主要特征：1、身体背腹扁平；2、有口无肛门。,环节动物的主要特征：1、身体由许多体节构成2、有体腔,环节动物的主要特征：1、身体由许多体节构成2、有体腔,软体动物的主要特征：1、身体柔软，有外套膜2、身体的表面有贝壳,节肢动物的主要特征：1、足和触角分节2、体表有外骨骼,鱼类的主要特征：1、终身生活在水中，体表大多覆盖着鳞片2、用鳃呼吸，用鳍游泳3、心脏有一心室和一心房,两栖动物的主要特征：1、变态发育，幼体生活在水中，用鳃呼吸；大多数成体生活在陆地上，一般用肺呼吸2、皮肤裸露，能分泌黏液辅助呼吸3、心脏有两心房一心室；体温不恒定,爬行动物的主要特征：体表覆盖着角质的鳞或甲，用肺呼吸，体内受精，卵生，体温不恒定。,鸟类的主要特征：1、体表覆盖羽毛，前肢变为翼；骨中空，内充气体2、心脏分四腔，用肺呼吸，并且有气囊辅助呼吸3、体温恒定，生殖为卵生,哺乳动物的主要特征：1、用肺呼吸，心脏四腔，体温恒定2、大脑发达；胎生，哺乳3、牙齿有门齿、犬齿和臼齿；体腔内有膈,原始藻类,单细胞动物,原始苔藓和蕨类,原始种子植物,原始无脊椎动物,原始节肢动物,古代鱼类,原始两栖类,原始爬行类,原始鸟类和哺乳类,返回,进化树,进化表3,小结,分析生物进化树，你得出生物进化的规律是什么？,生物进化的总体趋势是:,由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生,在漫长的进化过程中，既有新的生物种类产生，也有一些生物种类灭绝。各种生物在进化过程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。,在英国公园发现这两种蛾，最后颜色较浅的量越来越多，而颜色较深的因容易被天敌发现，数量越来越少。,需要注意的是，关于生物进化的历程，目前还有很多问题没有弄清楚，化石方面的证据也不是很全面。不过，随着新的研究手段的应用和新证据的发现，人们对生物进化过程的认识将越来越接近历史原貌。我国也发现了许多关于生物进化的新证据（图7-26），可见人们对生物进化的认识还将不断地丰富和深入。,图7-26生物进化研究新证据的报道2011年，英国自然杂志以封面文章报道：继“辽宁古果”“中华古果”和“十字里海果”之后，在辽宁西部叉发现了我国迄今已知最早的“第4朵花”一“李氏果”，它生活在距今1.25亿年前，与现存被子植物有着直接的进化联系。,第一朵花：辽宁古果,第二朵花：中华古果,第三朵花：十字里海果,第四朵花：李氏果,评价证据与假说（有关恐龙绝灭的原因）在一些有关生物进化的研究中，科学家往往根据一些已有的证据提出某种假说，然后搜集证据进一步证明假说。找到的证据，有的支持假说，有的却不支持假说。有关恐龙绝灭之谜就是这样的。恐龙曾经作为地球上的“霸主”达一亿多年，但是，它们却在距今约六千多石年前神秘地绝灭了。恐龙究竟为什么会绝灭呢？假说A：有些科学家认为，大约在六千多万年前，一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球，引起了海啸、火山爆发，导致恐龙迅速绝灭。假说B：有的科学家根据另一些证据，提出了不同的看法恐龙是逐渐消亡的，绝灭原因是不能适应当时的环境变化。,以下所列的一些证据，有的可能支持假说A、有的可能支持假说B。1.在墨西哥，人们发现了一个六千多万年前由一颗直径近10千米的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬，遮天蔽日，导致生物大量死亡。2.恐龙灭绝的时间相对较短。3.恐龙的化石常常是集中出现，表明它们可能是同时大批地死亡的。4.在造成墨西哥大陨石坑的小行星撞击地球事件之后，恐龙还生存了几十万年。5.有人发现，在某一批70个恐龙蛋的化石中，只有1个有胚胎，这表明这批恐龙蛋的受精率比较低。6.化石证据显示，在绝灭之前一段时期的恐龙，骨骼出现变形，蛋壳变得很薄，因此卵中的胚胎容易受到威胁。支持假说A和支持假说B的证据分别有哪些？你对各证据对假说支持的力度是怎样评价的？你更倾向于支持哪种假说？,支持假说A的证据有：，其中证据的支持力度最大支持假说B的证据有：，其中证据的支持力度最大,1、2、3,1,4、5、6,4,课堂小结,一、研究生物进化的方法：1、比较化石及生物化石在地层中存在情况对生物进化进行研究。2、对动物、植物的器官和系统进行解剖和比较研究的方法3、比较和研究动植物的胚胎形成和发育过程的方法。4、比较蛋白质分子差异的方法。二、生物进化的大致历程：生物进化的总体趋势，是由简单到复杂、由低等到高等，由水生到陆生。,生命史研究的新进展,20世纪60年代以来，地球生命史研究的主要进展有如下几项：1、有化石记录的生命史已追溯到35亿年前。南非太古宙翁维瓦特群（Onverwachtgroup）和无花果树群（figtreegroup）、澳大利亚西部和西北部的太古宙瓦拉伍那群（WarrawoonaGroup）和阿倍克斯玄武岩组（Apexbasalt）的燧石层中丝状的微生物化石，同位素年龄为3435亿年。,课外知识补充,2、间接的证据表明，生命史与地质史几乎同样长大约38亿年。格陵兰的依苏阿（Isua）的太古宙沉积变质岩是世界上已知最古老的岩石，同位素年龄接近38亿年，其稳定碳同位素比值（排除变质作用影响因素）与生物来源的碳的数值范围大体接近证明了生物有机合成（初级生产）可能在38亿年前就开始了。,以下两项证据也间接地支持了38亿年前地球上可能有生命存在的推断：依苏阿太古岩的沉积纹理等特征表明那时（38亿年前）已有液态水圈存在。沉积变质岩系中夹有碳酸盐岩表明当时大气圈中有二氧化碳。,3、光合作用存在的证据澳大利亚、南非太古宙早期的沉积岩中，发现有碳酸盐岩石和叠层石存在。叠层石一般被认