高中必修二《第1節(jié) 生物有共同祖先的證據(jù)》

生物的進(jìn)化第1節(jié)生物有共同祖先的證據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo):1．學(xué)會(huì)通過(guò)化石分析生物的進(jìn)化。(生命觀念)2.總結(jié)概述當(dāng)今生物在器官、胚胎發(fā)育、細(xì)胞和分子水平上分別具有哪些共同特征(生命觀念)3.能夠利用化石等證據(jù)支持達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)。(科學(xué)思維)教材導(dǎo)讀:一、達(dá)爾文的生物進(jìn)化論共同由來(lái)學(xué)說(shuō)：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的。2．自然選擇學(xué)說(shuō)揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制。解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因。二、生物有共同祖先的證據(jù)1．化石證據(jù)化石的概念：通過(guò)自然作用保存在地層中的古代生物的遺體遺物或生活痕跡等，是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。生物化石在地殼中的分布規(guī)律：生物的化石在地層里的出現(xiàn)是有一定順序的。在越早形成的地層中出現(xiàn)的生物結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單、越低等，在越晚形成的地層中出現(xiàn)的生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、越高等。⑶意義：①證實(shí)了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的。②揭示出生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序。2．比較解剖學(xué)證據(jù)概念：研究比較脊椎動(dòng)物器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科。事實(shí)證據(jù)蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢都是同源器官。具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來(lái)的。這些具有共同祖先的生物生活在不同環(huán)境中,向著不同的方向進(jìn)化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的生活環(huán)境，因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。意義：為生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。3．胚胎學(xué)證據(jù)概念：胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。事實(shí)證據(jù)人和魚(yú)的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓裂和尾。人和其他脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。意義：支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)。4．細(xì)胞水平的證據(jù)(1)事實(shí)證據(jù)①細(xì)胞有許多共同特征。比如都有能進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞。②細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等。(2)意義：支持了生物有共同祖先的論點(diǎn)。5．分子水平的證據(jù)事實(shí)證據(jù)：不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子，既有共同點(diǎn)，又存在差異性。意義揭示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先。揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。知識(shí)點(diǎn)一比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)的證據(jù)1．對(duì)人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼在結(jié)構(gòu)上相似性的分析人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼，從外形來(lái)看，這些器官很不同，但是比較它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，卻基本上一致，它們都由肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨組成。排列的方式也基本一致。它們屬于同源器官，這些器官只是在進(jìn)化過(guò)程中，由于它們生活環(huán)境的不同，為適應(yīng)不同的生活環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的差異。從這些器官結(jié)構(gòu)上的相似性可以說(shuō)明這些生物都是由共同的原始祖先進(jìn)化而來(lái)的。2．比較人、魚(yú)、龜和雞胚胎發(fā)育的相似性人、魚(yú)、龜和雞胚胎發(fā)育的相同或相似說(shuō)明高等脊椎動(dòng)物是從古代的某些低等脊椎動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)的。也就是說(shuō)，脊椎動(dòng)物和人都是由共同的古代原始祖先進(jìn)化而來(lái)的。所以它們的胚胎在發(fā)育初期十分相似。古代脊椎動(dòng)物共同的原始祖先生活在水中，所以陸生脊椎動(dòng)物和人在胚胎發(fā)育過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)鰓裂。人是從有尾的動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)的，所以在胚胎發(fā)育的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很明顯的尾。下面為三種脊椎動(dòng)物前肢與人的上肢骨骼比較示意圖，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）履骨履骨梯骨尺骨這四種前（上）肢骨骼都由相同種類的骨組成從上到下看，四種前（上）肢骨骼的組成，骨的排列順序是一致的四種前（上）肢骨骼屬于同功器官（起源不同但功能相同）說(shuō)明了四種脊椎動(dòng)物有共同的原始組先答案：C兔有尾巴，在人的胚胎發(fā)育過(guò)程中同兔胚胎發(fā)育相似也有尾巴出現(xiàn)，此現(xiàn)象說(shuō)明（）A?人類起源于兔類他們共同起源于單細(xì)胞動(dòng)物C?他們有共同的祖先D.他們共同起源于水生動(dòng)物答案：C知識(shí)點(diǎn)二教材中能說(shuō)明生物有共同祖先的事例1．生物的遺傳物質(zhì)都是核酸：地球上目前存在的生物的遺傳物質(zhì)都是核酸，其中具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，只有極個(gè)別的病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。而這些RNA病毒也起源于DNA為遺傳物質(zhì)的生物，歸根到底，地球上最原始的生物的遺傳物質(zhì)應(yīng)該是DNA。在千萬(wàn)年的進(jìn)化過(guò)程中，生物的遺傳物質(zhì)在遺傳過(guò)程中同時(shí)朝著不同方向變異。而不同的自然環(huán)境保留下了不同的變異基因，才導(dǎo)致今天紛繁萬(wàn)象的自然界。地球上生物遺傳信息傳遞都遵循中心法則：DNA上的遺傳信息通過(guò)復(fù)制傳遞到子細(xì)胞或子代生物體內(nèi)，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳到RNA上,RNA上的信息通過(guò)翻譯指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。這些信息傳遞過(guò)程不管是在真核生物還是在原核生物中都存在，如果生物不是具有共同起源，兩類生物不會(huì)這么巧合都遵循中心法則。3．地球上生物遺傳信息傳遞過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：在生物界通用的中心法則中，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)，比如DNA復(fù)制時(shí)有A—T、G—C配對(duì)，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，有T—A、A—U、G—C配對(duì)，在翻譯過(guò)程中mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子存在A—U、G—C配對(duì)。地球上的生物都共用同一套遺傳密碼：生物體內(nèi)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，都是mRNA上三個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)氨基酸，故而生物有64種密碼子，而且不管是動(dòng)物、植物、微生物，特定密碼子對(duì)應(yīng)編碼的氨基酸都是相同的。終止密碼子都是UAA、UAG、UGA。這也充分說(shuō)明了地球上的生物有共同起源。生物體有共同起源的其他證據(jù)：地球上生物有共同起源在別的方面我們也能找到一些證據(jù)。比如地球上的具有生命系統(tǒng)的細(xì)胞都具有生物膜系統(tǒng)（如細(xì)胞膜），而且不管是原核細(xì)胞還是真核細(xì)胞的生物膜都是以磷脂雙分子層為基本支架。下列說(shuō)法不能體現(xiàn)生物有共同祖先的是（）DNA是絕大多數(shù)生物遺傳信息的載體無(wú)論真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞，DNA等生物大分子的連接方式相同所有生物蛋白質(zhì)的基本組成單位相同動(dòng)物、植物、真菌三者的生物體結(jié)構(gòu)不同答案：D生物都有共同的祖先，下列各項(xiàng)不能作為支持這一論點(diǎn)的證據(jù)的是（）所有生物共用一套遺傳密碼所有生物都由ATP直接供能

各種生物的細(xì)胞具有基本相同的結(jié)構(gòu)所有生物的生命活動(dòng)都是靠能量驅(qū)動(dòng)的答案：D［隨堂檢測(cè)］1．下列關(guān)于生物進(jìn)化的證據(jù)，不正確的是()從動(dòng)物的牙齒化石可推測(cè)它們的飲食情況從動(dòng)物的骨骼化石可推測(cè)其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式從植物化石可推測(cè)它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布等地層年齡越早，首先出現(xiàn)的生物類群(化石)越高等答案：D2．下列關(guān)于研究赫氏近鳥(niǎo)龍化石的說(shuō)法，不正確的是()赫氏近鳥(niǎo)龍化石，其身體骨架與恐龍相近，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，顯示其后肢和尾都有飛羽赫氏近鳥(niǎo)龍化石后肢發(fā)達(dá)，顯示其善跑不善飛在地層中恐龍化石出現(xiàn)的要早該化石為恐龍起源于鳥(niǎo)類提供了有力證據(jù)答案：D3．從細(xì)胞水平上不能說(shuō)明共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的是()古細(xì)菌和現(xiàn)代生物都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等草履蟲(chóng)、酵母菌、高等動(dòng)植物細(xì)胞都有染色體，染色體的組成基本相同原核細(xì)胞、植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞其結(jié)構(gòu)有較大的差異性—切動(dòng)植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，說(shuō)明它們有共同的原始祖先答案：C4．下列屬于分子生物學(xué)證據(jù)的說(shuō)法是()人與猩猩和長(zhǎng)臂猿的某段同源DNA的差異分別為2.4%、5.3%,說(shuō)明人與猩猩的親緣關(guān)系較近人與黑猩猩、類人猿基因組的差異分別只有3%、1%，說(shuō)明人與黑猩猩的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)人的細(xì)胞色素c氨基酸序列與獼猴、狗、酵母菌的差異個(gè)數(shù)分別是1、11、44，說(shuō)明不同生物親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近不同從分子水平上能夠直接證明生物有共同的祖先答案：D5．分析四種不同動(dòng)物(甲、乙、丙、丁)的血紅蛋白，發(fā)現(xiàn)在構(gòu)成血紅蛋白的數(shù)萬(wàn)個(gè)氨基酸中，僅有四個(gè)位置存在差異，列表如下：動(dòng)物第1位第2位第3位第4位甲氨基酸A氨基酸A氨基酸A氨基酸C乙氨基酸B氨基酸C氨基酸A氨基酸A丙氨基酸A氨基酸B氨基酸C氨基酸E丁氨基酸A氨基酸A氨基酸A氨基酸E據(jù)此推測(cè)，血緣關(guān)系最近的兩種動(dòng)物是。寫(xiě)出作出上述判斷的依據(jù)這是在方面為生物進(jìn)化提供的證據(jù)，血紅蛋白a鏈的氨基酸每年都會(huì)按大約1.2X10—9的速率發(fā)生置換。解析：生物與生物之間的親緣關(guān)系越近，其化學(xué)結(jié)構(gòu)越相似；親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異越大。甲與丁之間只有第4位氨基酸不同，其余均相同，在四者之中，甲和丁的差別最小，所以其親緣關(guān)系最近。答案：(1)甲與丁(2)甲與丁的血紅蛋白的氨基酸組成差異最小(3)分子生物學(xué)［課時(shí)作業(yè)］1．生物化石是證明生物進(jìn)化的最重要、最直接的證據(jù)，其根本原因是()化石是保存在地層中的生物遺體、遺物或生活痕跡各類不同生物化石在不同地層出現(xiàn)有一定的順序化石能再現(xiàn)生物的結(jié)構(gòu)和生物環(huán)境化石里的生物是現(xiàn)在生物的原始祖先答案：B2．分析地層中大量化石，可為生物進(jìn)化提供證據(jù)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A?越晚形成的地層中出現(xiàn)的生物越高等魚(yú)類化石要比兩棲類化石在地層中出現(xiàn)得晚化石記錄著地球和生物進(jìn)化的歷史大量的化石證據(jù)，證實(shí)了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化來(lái)的答案：B3．人體內(nèi)保留了哺乳動(dòng)物體內(nèi)相當(dāng)發(fā)達(dá)的闌尾，這可作為生物進(jìn)化中哪一方面的證據(jù)()化石證據(jù)比較解剖學(xué)證據(jù)胚胎學(xué)證據(jù)生物遺傳方面的證據(jù)答案：B4．下列關(guān)于進(jìn)化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石親緣關(guān)系越近的生物細(xì)胞代謝方面的共同特征就越多C?有共同祖先的生物個(gè)體在形態(tài)結(jié)構(gòu)上沒(méi)有差異D.DNA中的堿基序列相似程度越大，生物的親緣關(guān)系可能越近答案：C(2019?山東濱州期末)下列關(guān)于證明生物進(jìn)化證據(jù)的論述，正確的是()化石是保存在地殼中的古地質(zhì)年代的動(dòng)植物的遺體，是研究生物進(jìn)化的直接證據(jù)蝙蝠的翼和人的手的結(jié)構(gòu)的相似性可以說(shuō)明兩種生物是由共同祖先演化而來(lái)的比較人和其他脊椎動(dòng)物的胚胎發(fā)育過(guò)程可知人和其他脊椎動(dòng)物之間存在血緣關(guān)系現(xiàn)存的不同生物之間親緣關(guān)系越近，其DNA序列和蛋白質(zhì)中氨基酸序列相似度越高

答案：D（2019?山東沾化月考）下列關(guān)于生物進(jìn)化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）化石是生物進(jìn)化論的直接證據(jù)現(xiàn)代生物都有各自的原始祖先原始爬行類是現(xiàn)代鳥(niǎo)類和現(xiàn)代爬行類的共同祖先古人類下肢骨與現(xiàn)代人類接近適于直立行走答案：B關(guān)于“共同由來(lái)”的認(rèn)識(shí)，不科學(xué)的是（）多種多樣的物種，由一個(gè)祖先物種發(fā)展而來(lái)不同種生物之間有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系自然界的生物由一個(gè)祖先個(gè)體繁衍而來(lái)由于共同由來(lái)，生物界既有統(tǒng)一性，又存在多樣性解析：選C。共同由來(lái)是指物種之間的發(fā)展，而不是生物個(gè)體的發(fā)展。下圖甲、乙是不同進(jìn)化類型示意圖，a、b、c、d表示不同物種。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）甲甲a、b、c由共同的原始祖先進(jìn)化而來(lái)，b和c親緣關(guān)系較近d和e共用一套密碼子，說(shuō)明d和e有共同的祖先判斷物種間的親緣關(guān)系可利用核酸分子雜交的方法甲、乙說(shuō)明a、b、c、d、e有共同的祖先答案：D運(yùn)用下圖提供的各種動(dòng)物DNA的堿基順序與人類相比的數(shù)據(jù)以及你已有的知識(shí)，回答下面的問(wèn)題：人類黑猩獨(dú)他.』附和同靈底摟祖先天霧狎嚴(yán)陽(yáng)閻相同I■勰猥I(xiàn)弼.3%)4H同TOC\o"1-5"\h\z1I■Iu上H5百萬(wàn)年以酋現(xiàn)花哪一種靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類的親緣關(guān)系最密切？為什么？解釋為什么黑猩猩和人類能夠產(chǎn)生有著相同氨基酸序列的酶和激素？答案：⑴黑猩猩。因?yàn)楹谛尚珊腿祟惖腄NA的堿基順序有98.2%相同，比另外兩種生物都高，且從與人類開(kāi)始分歧進(jìn)化的時(shí)間比另外兩種動(dòng)物都短。(2)因?yàn)楹谛尚珊腿祟怐NA的堿基順序有98.2%相同，而基因控制蛋白質(zhì)合成，包括酶和蛋白質(zhì)類激素。下圖為人