1.1孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第一課時
人教版高中生物選必修二
達爾文(C. R. Darwin，1809-1882) 在《物種起源》一書中明確提出，地球上的當今生物都是由共同祖先進化來的，人和猿有共同的祖先。這一論斷給當時占統(tǒng)治地位的“神創(chuàng)論”帶來了巨大沖擊，有人在漫畫中把達爾文畫成半人半猴的形象，以此發(fā)泄對達爾文的不滿。直到今天，仍有人對“共同由來學(xué)說”“人猿共祖說”持排斥態(tài)度。
反對共同由來學(xué)說的人能拿出有說服力的證據(jù)嗎?
你能說出什么證據(jù)來支持達爾文的觀點?
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化而來
揭示的生物進化的機制，解釋了適應(yīng)的形成和物種形成的原因
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
地層中陳列的證據(jù)——化石
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
從植物化石推測它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類地位
因此，化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)
從動物的骨骼化石推測其體型大小和運動方式
大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。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化的歷史。
◆圖中所示資料支持達爾文的共同由來學(xué)說嗎?
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)單細胞真核生物，7億年前的地層中出現(xiàn)了多細胞生物，這說明多細胞生物出現(xiàn)的時間晚于單細胞真核生物，可判斷多細胞生物是由單細胞真核生物進化來的。同理，根據(jù)圖6-2可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。
◆ 2009年，我國科學(xué)家在遼寧省建昌縣發(fā)現(xiàn)了完整的赫氏近烏龍化石，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，顯示其善跑不善飛?？茖W(xué)家認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?
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化來的。
◆ 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)支持人猿共祖說嗎?
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。
◆大量化石證據(jù)，證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的
◆揭示出生物進化的順序:◇由簡單到復(fù)雜◇由低等到高等◇由水生到陸生
1.生物的遺物或生活痕跡也可能形成化石(　　)2.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，推測其行為特點(　　)3.較晚形成的地層中，沒有較簡單、較低等的生物化石(　　)4.我國發(fā)現(xiàn)的大量的恐龍蛋化石是遺跡化石(　　)
[典例1] 一個古生物學(xué)家研究巖石層中的化石后，鑒定出一個物種。他認為這個物種在一個較長的歷史年代中沒有發(fā)生什么變化，這位古生物學(xué)家的依據(jù)是(　　)A.該物種的化石出現(xiàn)在較老的巖石層中B.該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中C.該物種的化石出現(xiàn)在較老和較新的巖石層中D.該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過
A、該物種的化石出現(xiàn)在較老的巖石層中，能夠證明的是該物種可能是一-種簡單低等的生物，不能證明這個物種在一個較長的歷史年代中沒有發(fā)生什么變化。故不合題意。B、該物種的化石出現(xiàn)在較新的巖石層中，能夠證明的是該物種可能是一種復(fù) 雜高等的生物，不能證明這個物種在一個較長的歷史年代中沒有發(fā)生什么變化。故不合題意。C、該物種的化石出現(xiàn)在較老的和較新的巖石層中，說明該物種經(jīng)歷了較長的年代都沒有多大的變化。故符合題意。D、該物種的化石在巖石層中從未出現(xiàn)過，就無法通過化石證據(jù)來證明該物種的進化情況。故答案選C。
當今生物體上進化的印跡——比較解剖學(xué)證據(jù)
研究比較脊椎動物的器官、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)。
比較三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼
◆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
◆從上到下看這四種前(上)肢骨骼，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?
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化來的。在漫長的進化過程中，因為適應(yīng)不同的環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。
當今生物體上進化的印跡——胚胎學(xué)證據(jù)
胚胎學(xué)是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學(xué)科
人和魚的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓裂和尾
人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段
支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點
當今生物體上進化的印跡——細胞和分子水平的證據(jù)
從細胞和分子水平看當今生物的共同特征
資料1.已知最古老的化石是大約35億年前的古細菌化石?，F(xiàn)在，在海洋、湖泊、土壤等環(huán)境中還能發(fā)現(xiàn)古細菌，這些古細菌都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體和DNA。
1.當今生物的細胞在結(jié)構(gòu)上與古細菌有哪些共同點?這說明了什么?
都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體和DNA,地球上現(xiàn)存的古細菌與最古老的古細菌有相同的細胞結(jié)構(gòu)模式，說明二者有共同的祖先。
2.舉例說出當今生物的細胞在代謝上的共同點。
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,綠色植物能進行光合作用，等等。
資料2.人與猩猩和長臂猿的某段同源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%。
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?
都說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。
資料3.細胞色素c是細胞中普遍含有的一種蛋白質(zhì)，約有104個氨基酸，據(jù)測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變。不同生物與人的細胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示。
4.關(guān)于人與其他生物的親緣關(guān)系，從細胞色素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?
人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素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)系的遠近，差異越小，表明親緣關(guān)系越近。
當今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持
◆不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點
揭示人們當今生物有著共同的原始祖先
◆不同生物的DNA和蛋白質(zhì)的差異的大小
揭示了當今生物種類親緣關(guān)系的遠近，以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序
◆化石證據(jù)(是生物進化直接的證據(jù))◆比較解剖學(xué)證據(jù)◆胚胎學(xué)證據(jù)◆細胞分子的證據(jù)◆分子水平的證據(jù)
這些證據(jù)互為補充、相互印證，有力地支持了達爾文的共同由來學(xué)說，進而為解釋適應(yīng)和物種的形成提供了堅實的基礎(chǔ)
都給生物進化論提供了有力的支持物進化論提供了有力的支持
如圖1分別為人和其他脊椎動物不同時期胚胎的比較，圖2是人的上肢和其他動物的前肢骨骼的比較。請思考下列問題：
(1)根據(jù)圖1可以看出，人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育初期，不僅外形像魚，而且在結(jié)構(gòu)上都有鰓裂和尾，這說明了什么？到了胚胎發(fā)育晚期，除魚之外，人和其他脊椎動物的鰓裂都消失了，人的尾也消失了，這又說明了什么？
人和其他脊椎動物的胚胎發(fā)育初期在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說明這些生物是由共同原始祖先進化而來的；胚胎發(fā)育晚期，人和其他脊椎動物在形態(tài)方面不一樣，又說明這些生物在不同的環(huán)境中向著不同方向進化。
(2)根據(jù)圖2觀察，人的上肢、貓的前肢、鯨的胸鰭和蝙蝠的翼手，它們在結(jié)構(gòu)組成方面相同嗎，這說明了什么？它們在形態(tài)方面一樣嗎，這又說明了什么？
在結(jié)構(gòu)組成方面相同，這說明這些生物都起源于一個共同的原始祖先，并且它們的共同原始祖先生活在水中。在形態(tài)方面不一樣，這說明在進化過程中，為適應(yīng)不同的生活環(huán)境，幾種生物的器官逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。
5.通過對比不同物種的基因序列，可推斷不同物種的進化關(guān)系(　　)6.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段，這個證據(jù)支持了達爾文的共同由來學(xué)說(　　)7.比較解剖學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同種類的哺乳動物的前肢在形態(tài)上差別很大，這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進化來的(　　)不同生物之間的DNA序列有一定的差異性，說明生物不是由共同祖先進化來的(　　)
[典例2]雞在胚胎發(fā)育第4天左右排泄氨(與魚類相似)；第6～8天以排尿素為主(與兩棲類相似)；第10天左右排泄尿酸(與鳥類相似)。這可以作為生物進化的哪一方面的證據(jù)(　　)A．分子生物學(xué) B．胚胎學(xué)C．古生物學(xué) D．生理學(xué)
題中雞的胚胎重演魚類到兩棲類到鳥類的系統(tǒng)發(fā)育的歷程，這是生物進行的重要規(guī)律——重演律。重演現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面(如脊椎動物早期胚胎都有鰓裂和尾等),還表現(xiàn)在生理機能方面(如本題中不同時期排泄廢物成分的不同),但它們都是胚胎學(xué)所體現(xiàn)的。
1．某大學(xué)的科學(xué)家通過對形成于兩億多年前的三疊紀晚期糞便的研究發(fā)現(xiàn)，某地區(qū)曾經(jīng)是一個“大魚吃小魚、小魚吃蝦米”的海洋世界。這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了(　　) A．比較解剖學(xué)證據(jù) B．胚胎學(xué)證據(jù) C．化石證據(jù) D．生物化學(xué)證據(jù)
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，糞便屬于古代生物的遺物，屬于化石，因此這一發(fā)現(xiàn)為該地區(qū)曾經(jīng)是海洋世界提供了化石證據(jù)，C符合題意。
2．科學(xué)家根據(jù)血紅蛋白α鏈中氨基酸組成上的差異，推測“鯉→馬→人”的蛋白質(zhì)分子進化速率，從而為生物進化提供(　　) A.胚胎學(xué)證據(jù) B.比較解剖學(xué)證據(jù) C.細胞和分子水平的證據(jù) D.古生物化石證據(jù)
胚胎學(xué)證據(jù)指的是胚胎發(fā)育過程中的同源器官發(fā)育情況的比較證據(jù)，A錯誤；比較解剖學(xué)證據(jù)是指對同源或同器官進行解剖比對進而得出親緣關(guān)系遠近與否的結(jié)論，題中所列的證據(jù)不屬于比較解剖學(xué)證據(jù)，B錯誤；細胞和分子水平的證據(jù)通過對不同生物體內(nèi)擔負同一功能的物質(zhì)如蛋白質(zhì)的組分與結(jié)構(gòu)進行比對，進而得出相應(yīng)的結(jié)論，題中證據(jù)就是細胞和分子水平的證據(jù)，C正確；古生物化石證據(jù)是從地層中挖掘出來的古生物的遺體、遺跡和遺物等，與題中所列證據(jù)不符，D錯誤。

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