生物有共同祖先的證據(jù) 【高效課堂 精講精研】 高一生物下學(xué)期 （人教版2019必修2）

§6-1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)

達(dá)爾文生物進(jìn)化理論

①共同由來(lái)學(xué)說(shuō)；②自然選擇學(xué)說(shuō)

共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的證據(jù)

①化石；②比較解剖學(xué)；③胚胎學(xué)；④細(xì)胞和分子水平

神創(chuàng)論傳說(shuō)1女媧造人創(chuàng)世女神女媧化生萬(wàn)物，每天至少能創(chuàng)造出七十樣?xùn)|西，開(kāi)世造物，因此被稱為大地之母。她是古老相傳的大母神。相傳女媧以泥土仿照自己摶土造人，創(chuàng)造并構(gòu)建人類社會(huì)；又替人類立下了婚姻制度，使青年兩性相互婚配，繁衍后代，因此也被傳為主職姻緣與情愛(ài)的皋禖古神。問(wèn)題探討神創(chuàng)論傳說(shuō)2上帝造人上帝用泥土造人，在泥坯的鼻中吹人生命的氣息，就創(chuàng)造出了有靈的活人。上帝給他起名叫亞當(dāng)。但那時(shí)的亞當(dāng)是孤獨(dú)的，上帝決心為他造一個(gè)配偶，便在他沉睡之際取下他一根肋骨，又把肉合起來(lái)。上帝用這根肋骨造成了一個(gè)女人，取名叫夏娃。問(wèn)題探討神創(chuàng)論傳說(shuō)3古希臘神話古希臘神話中，普羅米修斯是泰坦巨神的后代，他用粘土按照自己的身體造出了人類（男人）。后來(lái)宙斯要求火神制造潘多拉，造出了世界上第一個(gè)女人。雅典娜賦予了人類靈魂和神圣的生命。問(wèn)題探討1831年，22歲的達(dá)爾文以博物學(xué)者的身份登上了“貝格爾”號(hào)，隨船進(jìn)行了5年的科學(xué)考察，并于1859年出版轟動(dòng)世界的著作——《物種起源》。達(dá)爾文在《物種起源》一書中明確提出地球上的當(dāng)今生物都是由共同祖先進(jìn)化來(lái)的，人和猿有共同的祖先。達(dá)爾文的觀點(diǎn)給當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來(lái)了巨大沖擊。有人在漫畫中把達(dá)爾文畫成半人半猴的形象，以此來(lái)發(fā)泄對(duì)達(dá)爾文的不滿。直到今天仍有人對(duì)“共同由來(lái)學(xué)說(shuō)”、“人猿共祖說(shuō)”持排斥態(tài)度。問(wèn)題探討共同由來(lái)學(xué)說(shuō)：自然選擇學(xué)說(shuō)：達(dá)爾文的生物進(jìn)化理論揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化而來(lái)生物是由共同祖先進(jìn)化而來(lái)的嗎？說(shuō)出你的觀點(diǎn)及支持觀點(diǎn)的證據(jù)。主要的證據(jù)來(lái)源于化石；比較解剖學(xué)；胚胎學(xué)；細(xì)胞和分子水平的證據(jù)問(wèn)題探討地層中陳列的證據(jù)——化石什么是化石？是如何形成的呢？有哪些類型？234

1合作探究一：請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P100-101，小組合作思考討論完成問(wèn)題。

觀察圖6-2，完成思考討論的1、2、3題?；瘜?duì)研究生物進(jìn)化有什么意義呢？通過(guò)化石的研究，總結(jié)出生物的進(jìn)化過(guò)程。地層中陳列的證據(jù)——化石1.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。遼寧古果化石標(biāo)本硅化木三葉蟲(chóng)化石標(biāo)本地層中陳列的證據(jù)——化石2.形成過(guò)程：地層中陳列的證據(jù)——化石2.形成過(guò)程：1.8億年前的鱗魚化石大約6億年前的三葉蟲(chóng)化石河流攜帶著沉積物流入海洋，隨著時(shí)間的推移，死去的生物被層層掩埋。掘沉積巖我們可以看到排列有序的化石，最古老的埋藏在最深處。地層中陳列的證據(jù)——化石3.分類：根據(jù)保存的特點(diǎn)化石遺體化石模鑄化石遺物化石遺跡化石古生物的遺體所形成的化石硅化木生物體在巖石中留下的印模枝葉印痕古代動(dòng)物的糞便、卵等恐龍蛋化石古代動(dòng)物活動(dòng)時(shí)留下的痕跡恐龍足跡化石4.對(duì)研究生物進(jìn)化的意義：利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過(guò)的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。遼寧古果化石標(biāo)本三葉蟲(chóng)化石標(biāo)本遠(yuǎn)古動(dòng)物牙齒化石標(biāo)本化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。從動(dòng)物的牙齒化石推測(cè)它們的飲食情況從動(dòng)物的骨骼化石推測(cè)其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式從植物化石推測(cè)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位地層中陳列的證據(jù)——化石大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。地層年齡（百萬(wàn)年前）首次出現(xiàn)的生物類群（化石）245~144鳥(niǎo)類、哺乳類360~286爬行類408~360昆蟲(chóng)、兩棲類505~438魚類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物化石的分布地層中有大量化石的示意圖地層中陳列的證據(jù)——化石地層中陳列的證據(jù)——化石【思考·討論】化石證據(jù)對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的支持地層年齡（百萬(wàn)年前）首次出現(xiàn)的生物類群（化石）245~144鳥(niǎo)類、哺乳類360~286爬行類408~360昆蟲(chóng)、兩棲類505~438魚類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物該資料支持達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)嗎？討論提示：支持。不同地層的形成年代不同，越早形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越低等，生物特征越簡(jiǎn)單；越晚形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越高等，生物特征越復(fù)雜。例如，21億年前的地層中首次出現(xiàn)單細(xì)胞真核生物，7億年前的地層中出現(xiàn)了多細(xì)胞生物，這說(shuō)明多細(xì)胞生物出現(xiàn)的時(shí)間晚于單細(xì)胞真核生物，可判斷多細(xì)胞生物是由單細(xì)胞真核生物進(jìn)化來(lái)的。同理，根據(jù)該資料可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的。地層中有大量化石的示意圖地層中陳列的證據(jù)——化石2009年，我國(guó)科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近鳥(niǎo)龍化石，其身體骨架與恐龍非常接近，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，顯示其后肢和尾部都有飛羽；后肢發(fā)達(dá)，顯示其善跑不善飛?？茖W(xué)家認(rèn)為這一化石為鳥(niǎo)類起源于恐龍的假說(shuō)提供了有力證據(jù)，這是為什么？討論提示：基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥(niǎo)龍既具有恐龍的特征，也具有鳥(niǎo)類的特征，屬于恐龍和鳥(niǎo)類的過(guò)渡類型，這說(shuō)明鳥(niǎo)類很可能是由恐龍進(jìn)化來(lái)的。赫氏近鳥(niǎo)龍化石及復(fù)原圖在東非大裂谷地帶，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多早期古人類化石，其中有318萬(wàn)年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的結(jié)構(gòu)與黑猩猩的相似，適于攀援，下肢骨與現(xiàn)代人類接近，適于直立行走。這一證據(jù)支持人猿共祖說(shuō)嗎？討論提示：露西既有智人的特征，也有黑猩猩的特征，說(shuō)明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。少女露西化石（左）及復(fù)制品（右）地層中陳列的證據(jù)——化石結(jié)論證實(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。揭示出生物進(jìn)化的順序：由簡(jiǎn)單到復(fù)雜由低等到高等由水生到陸生地層中陳列的證據(jù)——化石通過(guò)研究化石，能得出什么結(jié)論？生物是怎樣進(jìn)化的？地層中陳列的證據(jù)——化石有沒(méi)有“活”的證據(jù)來(lái)佐證生物是由共同祖先進(jìn)化而來(lái)的呢？鴨嘴獸體表有毛，用乳汁哺育后代，具有哺乳動(dòng)物的特征；鴨嘴獸的繁殖方式是卵生，又像爬行動(dòng)物。因此，它可以作為哺乳動(dòng)物是從爬行動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)的證據(jù)之一。活化石?矛尾魚是唯一現(xiàn)生的總鰭魚類，它的發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)今所有陸地上的脊椎動(dòng)物和水域中的魚類緊密地聯(lián)系到一起，四足類動(dòng)物由海洋登上陸地的活化石證據(jù)是由矛尾魚鮮活的擺在人們的面前的?；罨罨?中華鱘活化石?揚(yáng)子鱷活化石?銀杏活化石?珙桐地層中陳列的證據(jù)——化石小試牛刀(1)生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石(

)(2)通過(guò)化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測(cè)其行為特點(diǎn)(

)(3)較晚形成的地層中，沒(méi)有較簡(jiǎn)單、較低等的生物化石(

)(4)我國(guó)發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石(

)√√××生物有共同祖先的證據(jù)除了化石以外，還有哪些證據(jù)？過(guò)渡生物進(jìn)化不僅在地層中留下了證據(jù)，也在當(dāng)今生物體上留下了許多印跡，這些印跡可以作為的生物進(jìn)化的佐證。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)合作探究二：請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P102-104，小組合作思考討論完成問(wèn)題。

完成P102思考討論的1、2、3、4題。234

1完成P103思考討論的1、2、3、4題。什么是胚胎學(xué)？胚胎學(xué)證據(jù)是如何支持生物有共同祖先的？從細(xì)胞和分子水平看，當(dāng)今生物有哪些共同的特征？當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)比較解剖學(xué)：是對(duì)各類脊椎動(dòng)物的器官和系統(tǒng)進(jìn)行解剖和比較研究的科學(xué)。研究比較脊椎動(dòng)物的器官系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢觀察左圖，這三種脊椎動(dòng)物的前（上）肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其種類一致嗎？這些骨的排列順序一致嗎？這四種前（上）肢骨骼的功能迥異，外形差別也很大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式為什么如此一致？思考·與討論

種類、排列順序一致。這四種前（上）肢骨骼有相同的起源，說(shuō)明它們可能是由共同的祖先進(jìn)化來(lái)的。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，因?yàn)檫m應(yīng)不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)除上述共同點(diǎn)外，人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結(jié)構(gòu)還有哪些共同點(diǎn)？

哺乳動(dòng)物與魚在骨骼上有哪些共同點(diǎn)？這是否支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著共同的原始祖先？比較解剖學(xué)：是對(duì)各類脊椎動(dòng)物的器官和系統(tǒng)進(jìn)行解剖和比較研究的科學(xué)。研究比較脊椎動(dòng)物的器官系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。三種脊椎動(dòng)物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢思考·與討論人與蝙蝠、鯨、貓的共同點(diǎn)：骨骼結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá)，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護(hù)內(nèi)部器官的作用；頭骨骨塊減少或愈合,使頭骨堅(jiān)硬,起到保護(hù)作用,等等。哺乳動(dòng)物和魚的共同點(diǎn)：都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外,一些具體的骨也有共同點(diǎn),如哺乳類中耳的3塊聽(tīng)小骨鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚類的舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨有共同的起源。不同類群動(dòng)物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點(diǎn),支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著原始的共同祖先。是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。胚胎學(xué)的定義研究?jī)?nèi)容比較不同動(dòng)物以及人的胚胎發(fā)育過(guò)程。證據(jù)人的胚胎在發(fā)育早期會(huì)出現(xiàn)鰓裂和尾，這與魚的胚胎在發(fā)育早期出現(xiàn)鰓裂和尾非常相似。脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。結(jié)論該證據(jù)支持人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)。人胚胎發(fā)育早期的顯微照片（放大18倍）鰓裂尾當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)【思考·討論】從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征當(dāng)今生物的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上與古細(xì)菌有哪些共同點(diǎn)？這說(shuō)明了什么？【材料1】已知最古老的化石是大約35億年前的古細(xì)菌化石?，F(xiàn)在在海洋，湖泊、土壤等環(huán)境中，還能發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌。這些古細(xì)菌都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。討論提示：都有呼吸作用，代謝中的酶類非常相似，都有相同的能量“貨幣"——ATP，綠色植物能進(jìn)行光合作用，等等。提示：都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA，地球上現(xiàn)存的古細(xì)菌與最古老的古細(xì)菌有相同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式，說(shuō)明二者有共同的祖先。舉例說(shuō)出當(dāng)今生物的細(xì)胞在代謝上的共同點(diǎn)。當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)【思考·討論】從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征人和類人猿在DNA的堿基序列或基因組方面高度接近說(shuō)明了什么？【材料2】人與猩猩和長(zhǎng)臂猿的某段同源DNA的差異，分別只有2.4%，5.3%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。討論提示：說(shuō)明人和猩猩、長(zhǎng)臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。猩猩長(zhǎng)臂猿黑猩猩當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)【思考·討論】從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征關(guān)于人與其他生物的親緣關(guān)系，從細(xì)胞色素c的相關(guān)資料可以得出什么結(jié)論？這些數(shù)據(jù)是否支持生物有著共同的起源？【材料3】細(xì)胞色素c是細(xì)胞中普遍含有的一種蛋白質(zhì)。約有104個(gè)氨基酸。據(jù)測(cè)算，它的氨基酸序列每2000萬(wàn)年才發(fā)生1%的改變。不同生物與人的細(xì)胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示。討論提示：人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c，說(shuō)明這些生物都有共同的祖先。細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，差異越小，表明親緣關(guān)系越近。生物名稱黑猩猩獼猴狗雞響尾蛇金槍魚果蠅天蠶蛾鏈孢霉酵母菌氨基酸差異/個(gè)011113142127314344當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)當(dāng)今生物有許多共同的特征，比如都有能進(jìn)行代謝、生長(zhǎng)和增殖的細(xì)胞，細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對(duì)生物有共同祖先這一論點(diǎn)的有力支持。細(xì)胞水平的證據(jù)不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點(diǎn)，提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先，其差異的大小則揭示了當(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。分子水平的證據(jù)當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)根據(jù)目前已學(xué)的知識(shí)，嘗試歸納生物在細(xì)胞和分子水平上有哪些共同特點(diǎn)？物質(zhì)組成化學(xué)元素種類大致相同，無(wú)機(jī)物和有機(jī)物（生物大分子蛋白質(zhì)和核酸）細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜（均由磷脂組成）、細(xì)胞質(zhì)、核糖體細(xì)胞代謝都是物質(zhì)與能量變化的過(guò)程，都有酶的催化、ATP是直接能源物質(zhì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性DNA所有的細(xì)胞生物都以DNA為遺傳物質(zhì)，核酸分子結(jié)構(gòu)相似蛋白質(zhì)使用同樣的20種氨基酸來(lái)組成蛋白質(zhì)密碼子翻譯時(shí)共用一套遺傳密碼中心法則所有的生物都遵循，整個(gè)生物界遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)具有相同的模式…………細(xì)胞和分子水平的證據(jù)意