2020新教材高中生物第6章生物的进化第1节生物有共同祖先的证据课件 人教版必修第二册 25页

第 1 节　生物有共同祖先的证据 一、地层中陈列的证据 —— 化石 1 . 达尔文的生物进化论 (1) 组成 : 共同由来 学说和 自然选择 学说。 (2) 意义 : 共同由来学说指出地球上所有的生物都是由 原始的共同祖先 进化来的 ; 自然选择学说揭示了 生物进化 的机制 , 解释了 适应的形成 和 物种形成 的原因。 2 . 化石 (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。 (2) 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。 预习反馈 1 . 判断正误。 (1) 较晚近的地层中 , 没有较简单、较低等的生物化石。 ( × ) (2) 我国发掘的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石。 ( × ) (3)“ 沧海桑田 ” 观点形成的依据是陆地上发现了海洋生物化石。 ( √ ) (4) 生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。 ( √ ) 2 . 科学家通过比较下图所示几种动物的骨骼化石以及它们的生存时期 , 认为始祖马、中马和草原古马是现代马的祖先。科学家不能直接从图中获得的演化证据是 ( 　　 ) A. 腿骨结构大部分相同 B. 足趾个数逐渐减少 C. 中足趾逐渐变得发达 D. 遗传物质基本相近 答案 : D 二、当今生物体上进化的印迹 —— 其他方面的证据 生物的进化不仅在地层中留下了证据 , 也在当今生物体上留下了印迹。如在 比较解剖学 、 胚胎学 、 细胞和分子水平 等方面留下了进化的佐证。 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 , 人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼有相同的基本结构和相似的着生位置。可以反映出生物之间存在一定的 亲缘 关系 , 说明结构具有相似性的生物是由 共同祖先 演化而来的。 2 . 胚胎学证据 胚胎学是指研究动植物胚胎的 形成和发育 过程的学科。人和鱼、龟、鸡之间在胚胎发育的初期都有 鳃裂和尾 ; 到了发育的晚期 , 除鱼之外 , 人和其他动物的鳃裂都消失了 , 人的尾也消失了。胚胎发育过程的相似性说明人和其他脊椎动物之间存在着 亲缘 关系 , 它们都起源于一个 共同的原始祖先 ; 人和其他脊椎动物的共同原始祖先生活在 水 中。 3 . 细胞和分子水平的证据 (1) 最古老的的化石是大约 35 亿年前的古细菌化石 , 这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、 核糖体和 DNA 。 (2) 不同生物之间的特定 DNA 序列都有一定的相似性 , 亲缘关系越近的生物 , 其 DNA 序列的相似性 越高 ; 不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的 亲缘 关系密切相关。 预习反馈 1 . 判断正误。 (1) 亲缘关系越近的生物 , 其蛋白质或核酸分子的相似性越高。 ( √ ) (2) 人和猴的细胞色素 c 的差异最小 , 由此说明人和猴的亲缘关系最近。 ( √ ) (3) 比较解剖学发现 , 不同种类的哺乳动物的前肢形态结构差别很大 , 说明这些动物没有共同祖先。 ( × ) (4) 有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异。 ( × ) (5) 进化地位越高等的生物 , 适应环境的能力越强。 ( × ) 2 . 下列比较研究中 , 能直观说明生物由简单到复杂进化趋势的是 ( 　　 ) A. 诸城发现的各类恐龙化石的比较 B. 山旺发现的鸟类化石与其他地区鸟类化石的比较 C. 各类脊椎动物心脏结构的比较 D. 人和几种脊椎动物上肢结构的比较 答案 : C 探究点一 探究点二 地层中陈列的证据 —— 化石 问题情景 结合教材 P101 图 6 - 2“ 地层中有大量化石的示意图 ” 及 “ 思考 · 讨论 ”, 讨论解决下列问题。 1 . 为什么说化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据 ? 提示 : 地层形成有早晚 , 生物进化有先后。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 , 例如从动物的牙齿化石可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 , 从植物化石可推测它们的形态、结构和分类地位等。因此化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据。 探究点一 探究点二 2 . 大部分化石发现于沉积岩的地层中 , 各类生物化石在地层中的出现有什么规律 ? 由此说明什么问题 ? 提示 : 各类生物化石在地层中按照一定顺序出现。越是古老地层中发掘的生物化石结构越简单、低等 , 越是晚期底层中发掘的生物化石结构越复杂、高等。各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明现代各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的 , 而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 探究点一 探究点二 3 . 化石证据是否支持共同由来学说 ? 请结合教材 P101“ 思考讨论 ” 中提供的资料分析说明。 提示 : 化石证据支持共同由来学说。赫氏近鸟龙化石显示其身体的骨架与恐龙非常接近 , 但其骨架周围有清晰的羽毛印痕 , 后肢发达 , 说明鸟类起源于恐龙 ; 东非大裂谷地带发现的少女露西的骨骼化石 , 其上肢骨的结构与黑猩猩相似 , 下肢骨与现代人类接近 , 说明现代人类与类人猿由共同祖先进化而来。 探究点一 探究点二 【思考讨论】 地质工作人员在 A 、 B 、 C 三个不同的地层内发掘到许多化石。在 A 层中发掘出恐龙蛋、始祖鸟、龟等化石 ; 在 B 层中发掘出马、象牙、犀牛等化石 ; 在 C 层中发掘出三叶虫、珊瑚、乌贼等化石。请将这些地层按年代由远到近的顺序排列并陈述理由。 提示 : C ➝ A ➝ B 。在越古老的地层中 , 挖掘出的化石生物结构越简单 , 分类地位越低等 ; 在距今越近的地层中 , 挖掘出的化石生物结构越复杂 , 分类地位越高等。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 达尔文的生物进化论由共同由来学说和自然选择学说组成。 2 . 理解 “ 化石是研究生物进化最直接的证据 ” 通过研究化石及其在地层中出现的先后顺序 , 人们能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律 , 因此化石是研究生物进化的直接证据。 3 . 化石在地层里的分布规律 生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等 , 在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。 探究点一 探究点二 典例剖析 已知物种 A 的化石比物种 B 的化石在地层中出现得晚 , 由此可知 ( 　　 ) A. 物种 A 比物种 B 数量多 B. 物种 A 比物种 B 的结构复杂 C. 物种 A 一定从物种 B 进化而来 D. 物种 B 一定是从物种 A 进化而来 解析 : 在越晚的地层中出现的生物越高等、越复杂 , 但不能由此证明物种 A 由物种 B 进化而来。 答案 : B 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 生物进化的证据很多 , 其中最直接、最重要的证据是 ( 　　 ) A. 胚胎学上的证据 B. 分类学上的证据 C. 地质年代中化石的证据 D. 遗传学上的证据 解析 : 在研究生物进化的过程中 , 化石是最直接、最重要的证据 , 化石在地层中出现的先后顺序 , 说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的 , 始祖鸟化石说明了鸟类是由古代的爬行动物进化来的等 ; 而比较解剖学上的同源器官只是证明了具有同源器官的生物具有共同的原始祖先 ; 胚胎学上的证据 ( 如鳃裂 ) 只是说明了古代脊椎动物的原始祖先都生活在水中。这些证据 ( 包括分类学、遗传学上的证据 ) 的证明面都比较窄。因此生物进化最直接、最重要的证据是化石。 答案 : C 探究点一 探究点二 2 . 生物化石之所以能证明生物的进化 , 其根本原因是 ( 　　 ) A. 化石是保存在地层中的生物遗体或痕迹 B. 地壳岩石的形成有一定的顺序 C. 化石是生物的祖先 D. 各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序 解析 : 生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的 , 越早形成的地层中出现的生物越简单、越低等。 答案 : D 探究点一 探究点二 当今生物体上进化的印迹 —— 其他方面的证据 问题情景 结合教材 P102—104 相关内容 , 讨论解决下列问题。 1 . 人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼外形差别很大 , 功能也各不相同 , 其内部结构模式为什么如此相似 ? 提示 : 这些生物具有共同的原始祖先 , 由于它们生活环境的不同 , 适应不同的生活环境 , 这些器官在进化过程中 , 逐渐出现了形态和功能上的不同。 2 . 人和鱼、龟、鸡在胚胎发育的初期都有鳃裂和尾 , 说明什么问题 ? 提示 : 古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中 , 人是由有尾的生物进化而来的。 探究点一 探究点二 3 . 你能从细胞水平找到生物进化的证据吗 ? 提示 : ① 无论原核生物还是真核生物 , 它们的细胞都有相似的基本结构。 ② 细胞进行生命活动所需要的能量几乎全部来自细胞呼吸 ; 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段基本相同 , 都是在细胞质基质中进行的 , 都能产生 ATP 。 ③ 原核细胞中的蓝细菌和真核细胞中的叶肉细胞都有与光合作用有关的色素和酶等 , 它们都能进行光合作用 , 把光能转化为化学能 , 将无机物转化为贮藏能量的有机物。 4 . 人和类人猿在 DNA 的碱基序列方面高度接近 , 不同生物与人的细胞色素 c 中氨基酸序列的差异大小不一 , 说明什么问题 ? 提示 : DNA 的碱基序列高度接近说明人和类人猿有共同的祖先 , 并且亲缘关系很近。不同生物的细胞色素 c 中氨基酸序列的差异大小不一表明现存各种生物有着或远或近的亲缘关系 , 差异大说明亲缘关系远 , 反之则近。同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析 (1) 从外形来看 , 这些器官很不相同 , 但是比较它们的内部结构 , 却基本上一致 , 它们都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成 , 排列的方式也基本一致。 (2) 从这些器官结构上的相似性可以说明 , 这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。 探究点一 探究点二 2 . 比较人、鱼、龟和鸡胚胎发育的发育过程 人、鱼、龟和鸡胚胎发育早期都有彼此相似的阶段 , 说明高等脊椎动物是从古代的某些低等脊椎动物进化而来的。也就是说 , 脊椎动物和人都是由共同的古代原始祖先进化而来的 , 所以它们的胚胎在发育初期十分相似。古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中 , 所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂。人是从有尾的动物进化而来的 , 所以在胚胎发育的过程中会出现很明显的尾。 探究点一 探究点二 3 . 分子生物学证据 (1) 证据 ① DNA 分子水平 : 大多数现存生物的遗传物质都是 DNA, 而且它们的 DNA 在组成、结构和功能上有许多共同之处 , 不同生物的 DNA 在行使功能时也有许多相似之处。 ② 基因水平 : 人类与猩猩、恒河猴和兔的血红蛋白基因中部分碱基序列有一定的相似性。 ③ 蛋白质分子水平 : 不同生物细胞色素 c 的氨基酸序列也存在很多的相似之处。 (2) 结论 ① 不同生物之间 DNA 序列的相似性越高 , 亲缘关系越近。 ② 不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度越高 , 生物之间的亲缘关系越近。 探究点一 探究点二 典例剖析 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 解析 : 生物进化的证据主要有化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据。化石是指保存在岩层中的古生物遗体、遗物或遗迹 ; 比较解剖学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 ; 胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学。人体内残存了哺乳动物体内相当发达的阑尾 , 是属于比较解剖学上的证据。 答案 : B 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 人的上肢和鲸的鳍形态功能差异的原因是 ( 　　 ) A. 进化水平不同 B. 原始祖先不同 C. 生存环境不同 D. 各自的变异方向不同 解析 : 生存环境不同 , 在选择的作用下 , 出现了形态功能的差异。 答案 : C 探究点一 探究点二 2 . 下列不能作为支持生物有共同祖先的证据的是 ( 　　 ) A. 所有生物共用一套遗传密码 B. 所有生物都由 ATP 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 解析 : 从细胞和分子水平看 , 当今生物有许多共同的特征 , 比如都能进行代谢、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。所有生物的生命活动都是靠能量驱动 , 不能说明所有生物有共同祖先。 答案 : D