必修二6.1 生物有共同祖先的证据

第六章第1节生物有共同祖先的证据

生命的起源女娲捏土造人神创论：上帝七天创造万物物种不变论盘古开天辟地达尔文(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。推翻了神创论的达尔文问题探讨进化论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。推翻了神创论的达尔文问题探讨进化论不能。反对者有支持神创论、物种不变论的；也有人认为进化论只是一种假说，不是科学事实。但这些都不是有说服力的反对证据。问题探讨讨论：反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗？达尔文生物进化论1.共同由来学说2.自然选择学说揭示了生物进化的机制，解释适应的形成和物种形成的原因指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化来的1基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同祖先。（生命观念、科学思维）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多种共同特征。（生命观念、科学思维）学习目标小组讨论问题探究小组一二三四5min进化的印迹—其他方面的证据一地层中陈列的证据——化石目录CONTENTS二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1化石的概念：遗体化石：是指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。遗迹化石：是指古生物活动或存在过的痕迹化石，其中最主要的是足迹。遗物化石：是指古代动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的工具等。一、最直接证据——化石琥珀，是一种透明的生物化石，树脂滴落，掩埋在地下千万年，在压力和热力的作用下石化形成，有的内部包有蜜蜂等小昆虫，奇丽异常。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。从动物骨骼化石推测其体型大和运动方式从动物牙齿化石推测饮食情况从植物化石推测其形态、结构和分类地位2作用：一、最直接证据——化石化石是研究生物进化最直接、最重要的证据如何确定化石的年龄？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。如何根据化石来推断化石形成的年代？P105化石在地层的分布3化石证据对共同由来学说的支持大部分化石发现于沉积岩的地层中。一、最直接证据——化石阅读教材P101【思考·讨论】三个问题，以小组形式讨论，并写在学案上。小组讨论1-1：生物化石在地层中的分布有何规律？支持达尔文的共同由来学说吗？请阐述理由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，生物特征越复杂。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3化石证据对共同由来学说的支持一、最直接证据——化石3化石证据对共同由来学说的支持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。一、最直接证据——化石小组讨论1-2：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。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？3化石证据对共同由来学说的支持一、最直接证据——化石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，都起源于一类生活在森林中的古猿。小组讨论1-3：318万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，适于攀缘，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗？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。已经发现大量化石证据证实：一、最直接证据——化石揭示生物的进化顺序：简单→复杂低等→高等水生→陆生小组讨论2：有没有“活的化石”证据？写在学案上活化石•鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一，鸭嘴兽用乳汁哺育后代，具有哺乳动物特征，但繁殖方式的卵生，又像爬行动物。像鸭嘴兽这样，其类似种只存在于化石中，没有现存的近似种。是从灭绝事件中存活下来，并保留过去原始的特性的一些古老物种。可称为孑遗生物或活化石。活化石•鸭嘴兽活化石•扬子鳄鳄形目起源于三叠纪晚期，比恐龙还要早，新生代后的几千万年里，身体构造基本定型，经过2亿多年的演化，仍然在地球大舞台上闪耀。活化石•矛尾鱼是唯一现生的总鰭鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水城中的鱼类紧密地联系到一起，是四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据。活化石•予尾鱼活化石•扬子鳄活化石•中华鲟活化石•水杉活化石•珙桐活化石•银杏大熊猫：食肉目、熊科，为大熊猫亚科和大熊猫属唯一的哺乳动物。大熊猫已在地缘上生存了至少800万年，被誉为“活化石”和“中国国宝”，大约在300万年前，原始大熊猫的食谱结构从肉食发展为以竹为食，后来中国出现了两次巨大的更新世冰川作用，导致大量的熊猫栖息地丧失，给其种群数童造成巨大影响。活化石•大熊猫如同大熊猫手掌的进化，在当今生物体上是否存在一些印迹可以佐证生物是由共同祖先进化来的呢？三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图1比较解剖学证据二、间接证据——当今生物体上进化的印记是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学。1比较解剖学证据小组讨论3-1.这四种生物前肢骨骼有共性吗？其种类有一致性吗？小组讨论3-2.从上到下看这四种前肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗？小组讨论3-3.这四种前肢内部结构模式非常一致，但功能迥异，外形差别也很大，这说明了什么？阅读P102【思考•讨论】4个问题，以小组形式讨论，并写在学案上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。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。前、上肢骨蝙蝠的翼鲸的鳍猫的前肢人上肢骨骼肱骨有、长有、短有、长有、长桡骨有、长有、短有、长有、长尺骨有、长有、短有、长有、长腕骨有有有有掌骨有、4长1短有、3长2短有、4长1短有、4长1短指骨有、4长1短有、2长1短有、4长1短有、4长1短功能飞翔游泳爬行抓握二、间接证据——当今生物体上进化的印记人的胚胎鲸鱼的胚胎2胚胎学证据人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，随着发育的进行，人的鳃裂和尾渐渐消失。二、间接证据——当今生物体上进化的印记研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。多基因遗传病在胚胎发育早期，第一鳃沟的闭合过程出现障碍，未能完全融合。先天性耳前瘘管二、间接证据——当今生物体上进化的印记3细胞水平的证据4分子水平的证据阅读数材P103【思考•讨论】4个问题，以小组形式讨论，并写在学案上通过这两门科学可以看出截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。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（核酸、蛋白质等）的结构和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。小组讨论4-1.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。二、间接证据——当今生物体上进化的印记3细胞和分子水平的证据讨论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%。小组讨论4-2.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二、间接证据——当今生物体上进化的印记资料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011113142127314344小组讨论4-3.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？推论：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二、间接证据——当今生物体上进化的印记共同特征细胞水平物质基础元素种类基本相同，都有无机物、有机物细胞结构都有细胞膜、细胞质、核糖体细胞代谢都通过细胞呼吸提供能量都以ATP作为直接能源物质细胞代谢都有酶的催化，且酶的种类相似细胞进行增殖、分化、衰老、凋亡等过程共同特征分子水平遗传物质都以DNA作为遗传物质，核酸结构相似蛋白质都以21种氨基酸组成蛋白质密码子翻译时共用一套遗传密码遗传信息都遵循中心法则遗传信息的复制转录翻译遵循碱基互补配对原则，即遗传信息复制与表达有相同模式小组讨论4-4.回顾学过的知识，你知道的细胞和分子水平的证据还有哪些？课堂小结1.判断下列相关表述是否正确。（1）生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。（2）通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点，推测其行为特点。（3）较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石。（4）我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石。（5）通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系。（6）细胞生物具有多样性，但都具有进行生长和增殖的细胞。（7）细胞具有共同的物质基础和结构基础，这说明生物有共同的祖先。××√√√√√课堂检测2.研究人员对连云港临洪河口湿地蛎鹬、白腰杓鹬、灰鸻等多种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列进行了测定，由此推测它们之间的亲缘关系。这为生物的进化提供了(

)A．胚胎学证据

B．分子生物学证据C．比较解剖学证据

D．古生物化石证据课堂检测B3．关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据和结论