達(dá)爾文(，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)泄對達(dá)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。
1.反對共同由來學(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？
不能。反對共同由來學(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。反對的人可能會拿出這些說法來進(jìn)行反駁，但這些都不是有說服力的證據(jù)。
化石、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù)。
地層中陳列的證據(jù)——化石
當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡 ——其他方面的證據(jù)
1.基于化石的直接證據(jù)，認(rèn)同當(dāng)今生物具有共同的祖先。2.運用比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等間接 證據(jù)，說明當(dāng)今生物具有共同的祖先，舉例說明當(dāng)今生物具 有許多共同特征。
1.基于證據(jù)和邏輯，認(rèn)同生物是不斷進(jìn)化的， 當(dāng)今的各種生物來自共同祖先；2.從細(xì)胞和分子水平找尋當(dāng)今生物 具有共同特征和共同祖先的證據(jù)。
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。
遼寧古果的生存年代為距今 1億4500萬年的中生代，比以往發(fā)現(xiàn)的被子植物早1500萬年，被國際古生物學(xué)界認(rèn)為是迄今最早的被子植物。 從遼寧古果化石表面上看，化石保存完好，形態(tài)特征清晰可見。
硅化木由遠(yuǎn)古樹木埋入地下，經(jīng)長期硅化過程形成，它們雖然是化石，但是樹木的紋理依然清晰可辨、栩栩如生，具有珍貴的科研和觀賞價值。從硅化木挺拔的姿態(tài)，我們隱約可以看出，這棵曾經(jīng)生長的大樹，經(jīng)歷了一場地震或火山爆發(fā)，被埋在地層中千百萬年，成為現(xiàn)在的模樣。
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。
化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。
大部分化石發(fā)現(xiàn)于 的地層中。
1.圖6-2所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說嗎？
支持。不同地層形成年代不同，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，生物的特征越復(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，這說明多細(xì)胞生物出現(xiàn)的時間晚于單細(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。 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(jìn)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。
2.科學(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？
赫氏近鳥龍既有恐龍的特征，也有鳥類的特征，是鳥類和恐龍的過渡類型。說明鳥類可能由恐龍進(jìn)化而來。
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。
3.這一證據(jù)支持人猿共祖說嗎？
露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。說明人和黑猩猩可能有共同的祖先。
4.通過研究化石，能得出什么結(jié)論？生物是怎樣進(jìn)化的？
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(jìn)化而來的，而且還揭示出生物由 、由 、由 的進(jìn)化順序。
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物和水域中的魚類緊密地聯(lián)系到一起，四足類動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。
鴨嘴獸是最原始的哺乳動物之一，它是未完全進(jìn)化的哺乳動物，種類極少，同屬之中只有鴨嘴獸一種動物，也是最低等的哺乳動物之一。
當(dāng)今生物進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)
比較解剖學(xué)是研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。為生物是否有共同祖先尋找證據(jù)。
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？
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。
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?
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？
4.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結(jié)構(gòu)還有哪些共同點？哺乳動物和魚在骨骼結(jié)構(gòu) 上有哪些共同點？這是否支持現(xiàn)有的脊椎動物有著共同的原始祖先？
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、保護內(nèi)部器官的作用；頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅硬，起到保護作用，等等。哺乳動物和魚都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具體的骨也有共同點，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。不同類群動物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點，支持現(xiàn)有的脊椎動物有著原始的共同祖先。
②外形及功能差別很大，原因是在漫長的進(jìn)化中， 由于適應(yīng)不同的生活環(huán)境，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。
比較人的上肢骨骼和三種脊椎動物前肢（蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢）發(fā)現(xiàn)：
①骨骼的種類、組成及其排列順序相同， 說明這些生物可能由共同的原始祖先進(jìn)化而來。
胚胎學(xué)是研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學(xué)科。
比較不同動物以及人的胚胎發(fā)育過程，也可以看到進(jìn)化的蛛絲馬跡。 例如，人的胚胎在發(fā)育早起會出現(xiàn)鰓裂和尾，隨著發(fā)育的進(jìn)行，人的鰓裂和尾漸漸消失。
所有的脊椎動物都經(jīng)歷一個彼此相似的胚胎階段，在這個階段它們有四個肢芽，一個尾巴，和沿著它們的背部被稱為體的分裂。從左到右：人，老鼠，蝙蝠，雞，鱷魚
?脊椎動物之間具有一定的親緣關(guān)系；支持了人和其他脊椎動物有共同祖先。
3.細(xì)胞和分子水平的證據(jù)
在光學(xué)顯微鏡水平上研究細(xì)胞的化學(xué)組成、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能的學(xué)科。
從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。
細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究，可以看出截然不同的當(dāng)今生物之間也有很多相似之處。
【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。現(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。
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？這說明了什么？
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。
②舉例說出當(dāng)今生物的細(xì)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(jìn)行光合作用，等等。
【資料2】人與猩猩和長臂猿的某段同源DNA的差異分別為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？
【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。
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？
普遍含有細(xì)胞色素c說明這些生物都有共同的祖先；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。
從細(xì)胞和分子水平看，當(dāng)今生物有許多共同的特征：（1）都有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞，細(xì)胞有共同的物質(zhì) 基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等→生物有共同祖先。（2）不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點 →當(dāng)今生物有著共同的原始祖先。但不同生物之間也存在著一定的差異： 差異大小揭示了當(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。
當(dāng)今生物有許多共同的特征，如都有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞，細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。
都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。
都能進(jìn)行呼吸作用，代謝中酶的種類非常相似，都以ATP為直接能源，植物都能進(jìn)行光合作用等。
都有細(xì)胞的增殖、衰老和凋亡。
不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點，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，以及它們在進(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。
細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物都有DNA；人和類人猿堿基序列或基因組高度接近。
人和其他生物都有細(xì)胞色素c；細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異越小，親緣關(guān)系越近。
1.細(xì)胞色素c在細(xì)胞呼吸過程中擔(dān)任電子轉(zhuǎn)移作用。研究人員分析多種生物細(xì)胞色素c的氨基酸序列發(fā)現(xiàn)，有些部位非常恒定，另一些部位是多變的。下表為各種生物與人的細(xì)胞色素c不相同的氨基酸數(shù)目。下列錯誤的是（ ）A.從分子水平上為生物的進(jìn)化提供了重要依據(jù)B.與人親緣關(guān)系越遠(yuǎn)的生物，細(xì)胞色素c與人不同的氨基酸數(shù)目越多C.各種生物細(xì)胞色素c的氨基酸序列不同是變異和自然選擇相互作用的結(jié)果D.恒定區(qū)域與細(xì)胞色素c的功能無關(guān)，可變區(qū)域?qū)?xì)胞色素c的功能很重要
2.化石、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等在研究生物進(jìn)化過程中起了重要作用。下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述，錯誤的是（ ）A.化石證據(jù)可作為生物進(jìn)化的直接證據(jù)B.鯨的鰭和蝙蝠的翼在外部形態(tài)、功能上不同， 說明它們是由不同的祖先演化而來C.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰓裂及有尾的階段， 可以用人和魚有共同祖先來解釋D.親緣關(guān)系越近的生物， 在細(xì)胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特征越多
3.(2023·浙江6月選考)不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì)，編碼該類蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)生變異。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA序列比對結(jié)果如下表，表中數(shù)據(jù)表示DNA序列比對堿基相同的百分率。下列敘述錯誤的是(　 )A.表中數(shù)據(jù)為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù)B.猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩C.人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先D.黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系遠(yuǎn)
1.關(guān)于生物的進(jìn)化，只能靠運用證據(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， 推測其行為特點。（ ）（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(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，下列各項不能作為支持這一論點的證據(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都是靠能量驅(qū)動的
1.如果有人堅持認(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)絕滅的物種，物種大爆發(fā)事件，地殼劇烈運動、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對生物的影響;也可以引用達(dá)爾文論證生物進(jìn)化論時列舉的大量證據(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。需要注意的是，你要從所選擇的證據(jù)出發(fā)，厘清與所反駁的觀點之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)行有針對性的論述。
2.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。 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；②呈現(xiàn)出一個前所未有的僅在二三百萬年的“瞬間時空”里生物(特別是動物)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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第1節(jié) 生物有共同祖先的證據(jù)

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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