生物有共同祖先的證據(jù)-高一生物下學(xué)期特色課件（人教版2019必修2）

第6章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)

生物有共同祖先的證據(jù)

人類的起源的傳說(shuō)：歷史上第一個(gè)科學(xué)地詮釋了生物起源問(wèn)題的人是誰(shuí)呢？

2女媧造人上帝造人古希臘神話問(wèn)題探討

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。這一論斷給當(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。1.反對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的人能拿出有說(shuō)服力的證據(jù)嗎？2.你能說(shuō)出什么證據(jù)來(lái)支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)？化石、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù)。共同由來(lái)學(xué)說(shuō)自然選擇學(xué)說(shuō)揭示生物進(jìn)化的機(jī)制，解釋適應(yīng)的形成和物種形成的原因證據(jù)基礎(chǔ)達(dá)爾文的生物進(jìn)化理論P(yáng)100古生物證據(jù)當(dāng)今生物證據(jù)包括比較解剖學(xué)證據(jù)胚胎學(xué)證據(jù)細(xì)胞和分子水平證據(jù)化石包括指出所有生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來(lái)的01地層中陳列的證據(jù)——化石一、地層中陳列的證據(jù)——化石1.概念:化石是指通過(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。古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來(lái)的化石指古代動(dòng)物的糞便、卵（蛋）以及人類祖先使用的工具等形成的化石是古生物活動(dòng)或存在過(guò)的痕跡的化石，其中最主要的是足跡2.作用：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)本三葉蟲化石標(biāo)本遠(yuǎn)古動(dòng)物牙齒化石標(biāo)本從動(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)他們的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分類地位一、地層中陳列的證據(jù)——化石化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。3.分布:大部分化石發(fā)現(xiàn)在沉積巖的地層一、地層中陳列的證據(jù)——化石地層年齡（百萬(wàn)年前）首次出現(xiàn)的生物類群（化石）245-144鳥類、哺乳類360-286爬行類408-360昆蟲、兩棲類505-438魚類700多細(xì)胞生物2100單細(xì)胞真核生物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。[資料1]

[資料2]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(shuō)提供了有力證據(jù)，這是為什么？化石證據(jù)對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的支持答：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(guò)渡類型。說(shuō)明鳥類可能由恐龍進(jìn)化而來(lái)。一、地層中陳列的證據(jù)——化石

[資料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(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(shuō)嗎？化石證據(jù)對(duì)共同由來(lái)學(xué)說(shuō)的支持少女露西化石（左）黑猩猩（右）答：露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。說(shuō)明人和黑猩猩可能有共同的祖先。一、地層中陳列的證據(jù)——化石

①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生物的進(jìn)化順序

簡(jiǎn)單→復(fù)雜

低等→高等

水生→陸生一、地層中陳列的證據(jù)——化石4.結(jié)論:02當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)二、其他方面的證據(jù)——比較解剖學(xué)證據(jù)?比較解剖學(xué)：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)。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1.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？2.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P(yáng)102

答：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。二、其他方面的證據(jù)——比較解剖學(xué)證據(jù)3.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)物和魚在骨骼結(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？答：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。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。二、其他方面的證據(jù)——比較解剖學(xué)證據(jù)結(jié)構(gòu)的相似性：說(shuō)明這些生物是由共同祖先演化而來(lái);形態(tài)上的差異：說(shuō)明這些有共同祖先的生物生活在不同的環(huán)境中，

向著不同的方向進(jìn)化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的功能。?比較解剖學(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)。二、其他方面的證據(jù)——胚胎學(xué)證據(jù)?胚胎學(xué)：研究動(dòng)植物胚胎的形成和發(fā)育過(guò)程的學(xué)科。脊椎動(dòng)物在胚胎早期發(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)。?細(xì)胞學(xué)：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。?分子生物學(xué)：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。二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合以下資料，討論有關(guān)問(wèn)題。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？舉例說(shuō)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。說(shuō)明古細(xì)菌和當(dāng)今生物的細(xì)胞可能有共同祖先。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。都有呼吸作用、都用葡萄糖作為主要的“燃料分子”、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。二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)思考●討論2.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%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。人和類人猿在DNA的堿基序列或是基因組方面的高度接近說(shuō)明了什么？人和猩猩、長(zhǎng)臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)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。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？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，表示親緣關(guān)系越近。二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)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

P104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、不同生物的等生物大分子的共同點(diǎn)→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，以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。DNA和蛋白質(zhì)代謝、生長(zhǎng)和增殖親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)綜上所述，化石為研究生物進(jìn)化提供了直接的證據(jù)，比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)以及細(xì)胞和分子水平的研究，都給生物進(jìn)化論提供了有力的支持，這些證據(jù)互為補(bǔ)充、相互印證，有力地支持了達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)。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…………二、其他方面的證據(jù)——細(xì)胞和分子水平的證據(jù)達(dá)爾文生物進(jìn)化論共同的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)基