生物第1節(jié) 生物有共同祖先的證據(jù)備課ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

6.1 生物有共同祖先的證據(jù)1.支持共同由來學(xué)說的證據(jù)有哪些?2.怎樣通過化石證據(jù)研究生物的進(jìn)化?3.當(dāng)今生物在器官、胚胎發(fā)育、細(xì)胞和分子水平上是否具有共同特征?這是否支持共同由來學(xué)說?達(dá)爾文(C.R.Darwin,1809-1882) 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)化來的，人和猿有共同的祖先。這一論斷給當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來了巨大沖擊，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)“共同由來學(xué)說”“人猿共祖說”持排斥態(tài)度。討論1.反對(duì)共同由來學(xué)說的人能拿出有說服力的證據(jù)嗎?2.你能說出什么證據(jù)來支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)?不能。反對(duì)共同由來學(xué)說的人主要包括支持神創(chuàng)論、物種不變論的人，也有人認(rèn)為，進(jìn)化論只是一種假說，不是科學(xué)事實(shí)。反對(duì)的人可能會(huì)拿出這些說法來進(jìn)行反駁，但這些都不是有說服力的證據(jù)。討論1.反對(duì)共同由來學(xué)說的人能拿出有說服力的證據(jù)嗎?2.你能說出什么證據(jù)來支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)?學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)了化石、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù)，可能會(huì)說出這些證據(jù)，但學(xué)生的理解還不夠深人。地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因達(dá)爾文生物進(jìn)化論的兩大主題一、地層中陳列的證據(jù)一化石1.化石的定義：化石是指通過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。利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。一、地層中陳列的證據(jù)一化石2.化石的作用：化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。①從動(dòng)物的牙齒化石推測它們的飲食情況化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)②從動(dòng)物的骨骼化石推測其體型大小和運(yùn)動(dòng)方式A：始祖地猿存活時(shí)的可能形象。腦容量小、長手指以及與其他四趾相對(duì)生的大拇趾是該類群與其他非洲猿類相似的原始性狀,而直立行走的姿態(tài)是人類的特征。B：上新世人族成員南方古猿阿法種的殘存骨架。這個(gè)著名化石標(biāo)本被昵稱為"Lucy",保存得非常完整。這個(gè)關(guān)鍵的化石人族成員顯示,直立行走在人類進(jìn)化中比腦容量增大更早出現(xiàn)。③從植物化石推測它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)化石極似毛茛類，屬于草本多心皮類。時(shí)間也被確定在122.6-125.8Ma，僅次于之前最早的記錄。化石的種類（了解）2.化石的作用：大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層,如果把地層比作一本書，化石則是書中的文字，記錄著地球和生物進(jìn)化的歷史。越簡單、越低等的生物化石總是出現(xiàn)在越古老的地層中。越復(fù)雜、越高等的生物化石則出現(xiàn)在越晚近的地層中。1.圖所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說嗎?思考·討論圖所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說。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。思考·討論例如，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)化來的。思考·討論同理，根據(jù)圖可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的。2. 2009年，我國科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近鳥龍化石，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)為這一化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力證據(jù)，這是為什么?思考·討論基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍和鳥類的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進(jìn)化來的。3.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，適于攀緣，下肢骨與現(xiàn)代人類接近，適于直立行走。這一證據(jù)支持，人猿共祖說嗎?思考·討論露西既有智人的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿?？偨Y(jié)：1.利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征?；茄芯可镞M(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)2.如果把地層比作一本書，化石則是書中的文字，記錄著地球和生物進(jìn)化的歷史。二、當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)1.比較解剖學(xué)證據(jù)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)。肱骨橈骨尺骨指骨掌骨腕骨人貓鯨蝙蝠比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨思考·討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼1.這四種前(上)肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其種類有一致性嗎?都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一致性。思考·討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼2.從上到下看這四種前(上)肢骨骼,，這些骨的排列順序一致嗎?排列順序一致思考·討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼3.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?這四種前(上)肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進(jìn)化來的。在漫長的進(jìn)化過程中，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。4.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結(jié)構(gòu)還有哪些共同點(diǎn)?人與蝙蝠、鯨、貓的骨骼結(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。思考·討論比較三種脊椎動(dòng)物的前肢和人的上肢骨骼4. 哺乳動(dòng)物與魚在骨骼結(jié)構(gòu)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?哺乳動(dòng)物和魚都具有頭骨、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。2.胚胎學(xué)證據(jù)①胚胎學(xué)是指研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學(xué)科。②比較不同動(dòng)物以及人的胚胎發(fā)育過程，也可以看到進(jìn)化的蛛絲馬跡。2.胚胎學(xué)證據(jù)魚、龜、鳥、人這4種生物的成體存在著很大的差異，而觀察其胚胎發(fā)育的過程，卻發(fā)現(xiàn)它們在某個(gè)時(shí)期都經(jīng)歷了相似的發(fā)育階段。脊椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段，這個(gè)證據(jù)支持了人和其他脊椎動(dòng)物有共同祖先的觀點(diǎn)。人的胚胎在發(fā)育早期會(huì)出現(xiàn)鰓裂和尾,這與其他生物的胚胎在發(fā)育早期出現(xiàn)鰓裂和尾非常相似。只是隨著發(fā)育的進(jìn)行，人的鰓裂和尾消失了，而成年的魚仍然保留了鰓和尾。3.細(xì)胞和分子水平的證據(jù)思考·討論：從細(xì)胞和分子水平看當(dāng)今生物的共同特征請根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合以下資料，討論有關(guān)問題。資料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。資料2. 人與猩猩和長臂猿的某段同源DNA的差異分別為2.4%、5.3%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。資料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)測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發(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1.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)?這說明了什么?2.舉例說出當(dāng)今生物的細(xì)胞在代謝上的共同點(diǎn)。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，說明二者有共同的祖先。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，細(xì)胞都以分裂的方式增殖。討論3.人和類人猿在DNA的堿基序列或基因組方面高度接近說明了什么?4.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?說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c,說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。3.細(xì)胞和分子水平的證據(jù)①細(xì)胞水平的證據(jù)a.物質(zhì)基礎(chǔ)：組成細(xì)胞的物質(zhì)基本相同，都以DNA作為遺傳物質(zhì)。都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)組成b.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：①細(xì)胞水平的證據(jù)d.細(xì)胞中遺傳信息的傳遞遺傳信息在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，翻譯過程中基本使用同一套遺傳密碼。即遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)具有相同的模式。c.細(xì)胞代謝都是通過細(xì)胞呼吸提供能量都以ATP作為直接能源物質(zhì)細(xì)胞代謝都需要酶，且酶的種類相似細(xì)胞都是以分裂的方式進(jìn)行增殖3.細(xì)胞和分子水平的證據(jù)②分子水平的證據(jù)a.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。b.不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的差異的大小揭示了當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，以及它們在進(jìn)化史，上出現(xiàn)的順序?？偨Y(jié)生物有共同祖先的證據(jù)１.化石是生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)２.脊椎動(dòng)物比較解剖學(xué)(同源器官)的證據(jù)３.早期胚胎發(fā)育的證據(jù)４.細(xì)胞水平的證據(jù)５.分子(DNA和蛋白質(zhì))水平的證據(jù)一、概念檢測1.關(guān)于生物的進(jìn)化，只能靠運(yùn)用證據(jù)和邏輯來推測。判斷以下有關(guān)生物進(jìn)化證據(jù)和結(jié)論的說法是否合理。(1)通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測其行為特點(diǎn)。( )(2)人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這可以用人與魚有共同祖先來解釋。( )(3)比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動(dòng)物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說明這些哺乳動(dòng)物不是由共同祖先進(jìn)化來的。( )√√×2.生物進(jìn)化的證據(jù)是多方面的，其中能作為直接證據(jù)的是( )A.化石證據(jù) B.胚胎學(xué)證據(jù)C.比較解剖學(xué)證據(jù) D.分子生物學(xué)證據(jù)3.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（）A.所有生物共用一套遺傳密碼B.所有生物都由ATP直接供能C.各種生物的細(xì)胞具有基本相同的結(jié)構(gòu)D.所有生物的生命活動(dòng)都是靠能量驅(qū)動(dòng)的AD二、拓展應(yīng)用1.如果有人堅(jiān)持認(rèn)為生物是自古以來就如此的，你認(rèn)為能夠反駁他的最有效的證據(jù)是什么?為什么?當(dāng)你提供了你認(rèn)為最有效的證據(jù)后，他還可能如何辯解?你又如何進(jìn)一步反駁?可以舉出本節(jié)教材中的各種證據(jù)，如不同地質(zhì)年代中相繼出現(xiàn)的生物類群。已經(jīng)滅絕的物種，物種大爆發(fā)事件，地殼劇烈運(yùn)動(dòng)、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對(duì)生物的影響，也可以引用達(dá)爾文論證生物進(jìn)化時(shí)列舉的大量證據(jù)，如在加拉帕戈斯群島所發(fā)現(xiàn)的大量物種形成的事實(shí)。需要從所選擇的證據(jù)出發(fā)，厘清與所反駁的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)行由針對(duì)性的論述。我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進(jìn)化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發(fā)現(xiàn)的一些著名的化石群：澄江生物化石群、熱河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、關(guān)嶺生物化石群等。請任選一個(gè)化石群或當(dāng)?shù)匾寻l(fā)現(xiàn)的化石群，查找相關(guān)資料，向全班同學(xué)介紹該化石群中主要的化石，以及該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。以澄江生物化石群為例，說明該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的意義，澄江生物化石群分布在中國云南省澄江縣，保存了大量具軟軀體或弱礦化外殼的后生動(dòng)物化石，展示了5.3億年前的海洋生態(tài)系統(tǒng)，是研究寒武紀(jì)大爆發(fā)事件最重要的化石寶庫之一。我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進(jìn)化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發(fā)現(xiàn)的一些著名的化石群：澄江生物化石群、熱河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、關(guān)嶺生物化石群等。請任選一個(gè)化石群或當(dāng)?shù)匾寻l(fā)現(xiàn)的化石群，查找相關(guān)資料，向全班同學(xué)介紹該化石群中主要的化石，以及該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。澄江生物化石群的科學(xué)意義在于：(1)在前寒武紀(jì)到早寒武紀(jì)的生命演進(jìn)過程中，填補(bǔ)了從埃迪卡拉生物化石群(發(fā)現(xiàn)于澳大利亞的前寒武紀(jì)晚期地層)到布爾吉斯頁巖生物化石群(發(fā)現(xiàn)于加拿大的中寒武紀(jì)地層)之間長達(dá)數(shù)千萬年的古生物資料空白；我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進(jìn)化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發(fā)現(xiàn)的一些著名的化石群：澄江生物化石群、熱河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、關(guān)嶺生物化石群等。請任選一個(gè)化石群或當(dāng)?shù)匾寻l(fā)現(xiàn)的化石群，查找相關(guān)資料，向全班同學(xué)介紹該化石群中主要的化石，以及該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。(2)呈現(xiàn)出一個(gè)前所未有的僅在二三百萬年的瞬間時(shí)空”里生物(特別是動(dòng)物)大規(guī)模涌現(xiàn)的突發(fā)生物事件，是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的最好例證。

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