【课件版同步学案】人教版（2019）必修二 6.1 生物有共同祖先的证据(共62张PPT)

(共62张PPT)
第六章　生物的进化
1　生物有共同祖先的证据
2019版新人教必修2学案
①了解生物进化的证据。
②了解拉马克的进化学说。
③结合具体实例理解达尔文自然选择学说的基本观点。
④理解种群的基因库，并学会相关计算。
⑤理解生物变异与生物进化的关系，以及生物进化的实质。
⑥理解物种的概念，以及隔离和物种间的关系。
⑦结合具体实例理解协同进化和生物多样性的含义。
4个重点：①达尔文的自然选择学说；
②生物进化的实质以及其与生物变异的关系；
③基因库的概念以及基因频率的计算；
④物种形成与隔离间的关系。
2个难点：①基因频率的计算；
②物种形成的一般模式。
5个考点：①达尔文的自然选择学说；
②基因库的概念；
③有关基因频率的计算；
④生物进化的实质；
⑤物种及其形成模式。
1 生物有共同祖先的证据
课标要点 学法指导
1.化石的概念及形成 2．比较解剖学在生物进化上的应用 3．胚胎学为生物进化提供证据 4．细胞和分子水平上的生物进化证据 1.科学思维：结合实例，了解化石的概念
2．科学思维：概述比较解剖学和胚胎学如何为生物进化提供证据
3．生命观念、科学思维：理解细胞和分子水平上的生物进化证据
知识导图
达尔文的进化理论
共同由来
提示：不是。
达尔文是最早提出生物进化观点的科学家吗？
根据达尔文的进化学说，长颈鹿的颈和腿之所以特别长，是由于 (　　)
A．为了摄食树叶，颈和腿不断伸长，代代相传，愈伸愈长
B．长颈、长腿者比短颈、短腿者有较佳的生存机会
C．长颈、长腿者影响了遗传基因
D．基因控制的性状在表达时受到环境的影响
【答案】B　
【解析】如图。
1．化石的概念
化石是指通过____________保存在________中的古代生物的_______________________等。
2．化石科学价值
(1)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的________________ __________等特征。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(2)化石记录着地球和生物进化的历史。
地层中陈列的证据——化石
自然作用　
地层　
遗体、遗物或生活痕迹　
种类及其形态、结构、行为
3．生物化石在地壳中的分布规律
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越________、越________，在越晚形成的地层中出现的生物结构越________、越________。
4．意义
(1)证实了生物是由________________经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
(2)揭示出生物由简单到复杂、______________、由水生到陆生的进化顺序。
简单　
低等　
复杂　
高等
原始的共同祖先
由低等到高等
提示：越深。
越早出现的生物形成的化石在地层中越浅还是越深？
如图所示为一个从未受到破坏的深积岩层的顺序，图中表明其中一层含有化石A，而另一层含有化石 B，据图示说明 (　　)
A．物种A出现在物种B之前
B．物种A比物种B复杂、高等
C．物种A比物种B简单、低等
D．物种A是由物种B进化而来
【答案】B　
【解析】从化石在岩层中的分布深浅可知，物种A比物种B高等、复杂。
1．比较解剖学证据
蝙蝠的________、鲸的________、猫的________和人的________功能不同，但都具有相似的结构。
2．胚胎学证据
脊椎动物在胚胎发育________具有彼此相似的阶段。
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
翼　
鳍　
前肢　
上肢
早期
3．细胞和分子水平的证据
(1)当今生物的细胞和古细菌在结构上都具有________、________、________和________。
(2)不同生物的DNA差异不大，亲缘关系越近的生物其碱基序列或基因组差距越小。
(3)亲缘关系越近的生物，其细胞色素c的氨基酸序列差异________。
细胞膜　
细胞质　
核糖体　
DNA　
越小
判断下列叙述的正误。
(1)细胞生物具有多样性，但都具有进行生长和增殖的细胞。(　　)
(2)细胞具有共同的物质基础和结构基础，这说明生物有共同的祖先。 (　　)
(3)不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异，这说明生物不是由共同祖先进化来的。 (　　)
(4)当今生物体上进化的印迹，相互独立，单独证明了生物是由共同祖先进化来的。 (　　)
(5)所有生物共用一套遗传密码，支持生物有共同的祖先的说法。
(　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
1．化石在研究生物进化中的应用
地层中陈列的证据——化石
[知识归纳]
2．理解“化石是研究生物进化最直接的证据”
通过研究化石及其在地层中出现的先后顺序，人们能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律，因此化石是研究生物进化的直接证据。
3．化石在地层里的分布规律
生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。
如图所示，在A、B、C三个地层中都有发现生物化石。表格记录了部分动物出现的地质年代，请根据此分析并回答下列问题。
动物化石种类 化石被发现的地层 距今年数
低等鱼类 ① 5亿7千万年
海生无脊椎动物 ② 24亿年
鸟类和高等 哺乳类 ③ 2亿2千5百万年～7千万年
(1)越下面的地层越________。
(2)在图中________岩层中形成化石的生物结构较简单、低等。在图中________岩层中形成化石的生物结构较复杂、高等。(均填字母)
(3)上表中的①②③表示的岩层分别是______(填字母)。
(4)________是研究生物进化的最直接、最重要的证据，请写出理由并举例说明：___________________________________________。
(5)化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要的方面。从上表的证据可以证明，脊椎动物起源于____________________。
(6)生物进化的趋势是______________________________________。
提示：(1)古老　(2)C　A　(3)B、C、A　(4)化石　利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石可推测它们的饮食情况，从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式，从植物化石可推测它们的形态、结构和分类地位　(5)无脊椎动物　(6)由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
[对点精练]
1．生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化形成化石。下列关于化石的叙述，正确的是 (　　)
A．所有的古生物都能形成化石
B．一般而言，在越古老地层中形成化石的生物越高等
C．生物化石和比较解剖学为研究生物进化提供了重要证据
D．一般而言，在越浅的地层中形成化石的生物越简单
【答案】C　
【解析】生物进化的证据包括生物化石及比较解剖学证据。
2．2011年古生物学家发现了最早的驯养狗化石，距今大约有3.3万年历史。该化石与现代格陵兰萨摩犬在形态大小上最为接近，而与狼在牙齿特征上特别相近。下列叙述正确的是 (　　)
A．现代格陵兰萨摩犬与狼的基因库没有差异
B．狼的存在不利于增加食草动物的多样性
C．新物种的形成都要经历漫长的进化历程
D．了解这一进化历程的主要依据是化石
【答案】D　
【解析】从题意可知，通过化石可以了解狼和狗在进化上的关系，化石是生物进化的重要证据之一。
1．对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析
(1)人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼，从外形来看，这些器官很不同，但是比较它们的内部结构，却基本上一致，它们都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成。排列的方式也基本一致。它们属于同源器官，这些器官只是在进化过程中，由于它们生活环境的不同，为适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的差异。
(2)从这些器官结构上的相似性可以说明这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
[知识归纳]
2．比较人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相似性
人、鱼、龟和鸡胚胎发育的相同或相似说明高等脊椎动物是从古代的某些低等脊椎动物进化而来的。也就是说，脊椎动物和人都是由共同的古代原始祖先进化而来的。所以它们的胚胎在发育初期十分相似。古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中，所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中会出现鳃裂。人是从有尾的动物进化而来的，所以在胚胎发育的过程中会出现很明显的尾。
3．生物进化的几种证据的比较
比较项目 证据 结论
比较解剖学证据 蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、 人的上肢所在部位和结构组成相似 它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据 脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾，随着发育的进行，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了 脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
比较项目 证据 结论
细胞水平的证据 生物都有能进行生长、增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础 支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据 不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异 生物有共同的祖先；生物不同种类之间亲缘关系的远近
如图分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较，以及人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较，独立思考：
1．根据图1可以看出，人和其他脊椎动物在胚胎发育初期，不仅外形像鱼，而且在结构上都有鳃裂和尾，这说明了什么？到了胚胎发育晚期，除鱼之外，人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这又说明了什么？
提示：在初期，形态和结构组成方面相同，这说明这些生物是由共同原始祖先进化而来的；在晚期，形态方面不一样，又说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
2．根据图2观察，人的上肢、猫的前肢、鲸的胸鳍和蝙蝠的翼，它们在结构组成方面相同吗，这说明了什么？它们在形态方面一样吗，这又说明了什么？
提示：相同，这说明这些生物都起源于一个共同的原始祖先，并且它们的共同原始祖先活在水中。不同，这些器官在进化过程中，由于它们生活环境的不同，为适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。
[对点精练]
1．用哪种方法寻找生物进化的证据时需要测定遗传物质中的碱基序列 (　　)
A．家兔的抗血清实验
B．比较猩猩、恒河猴、兔和人类的基因序列
C．比较多种生物的蛋白质
D．比较DNA
【答案】B　
【解析】比较基因序列需要先对基因的碱基序列进行测定，其他几项不需测定碱基序列。
2．下列有关生物进化证据的叙述，错误的是 (　　)
A．黑猩猩与大猩猩相比，黑猩猩的血清与家兔抗血清反应更强烈，说明黑猩猩与人类亲缘关系更近
B．科学家根据血红蛋白α链中氨基酸组成上的差异，推测鲤鱼→马→人的蛋白质分子进化速率，从而为生物进化提供分子生物学证据
C．通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系
D．生物进化的证据只有免疫学证据和分子生物学证据
【答案】D　
【解析】生物进化除得到免疫学证据、分子生物学证据外，还得到了化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据支持。
1．细胞学证据
(1)证据
①都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。
②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(2)结论
现存生物不但在结构上具有统一性，而且在新陈代谢等方面具有许多共同的特征，说明现存生物都是由共同的祖先进化来的，它们有着或远或近的亲缘关系，亲缘关系越近的生物之间，具有越多的共同特征。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
[知识归纳]
2．分子生物学证据
(1)证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点。
(2)结论：当今生物有着共同的原始祖先，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及在进化史上出现的顺序。
请根据所学知识，结合以下资料，讨论有关问题。
资料1　已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
资料2　人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
资料3　细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2 000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌
氨基酸 差异/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44
讨论：
1．当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？这说明了什么？
提示：当今生物的细胞在结构上与古细菌都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。这说明了当今生物与古细菌有一定的亲缘关系。
2．举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
提示：都有呼吸作用，代谢中的酶非常相似；都有相同的能量货币ATP；绿色植物能进行光合作用等。
3．人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？
提示：人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近，说明了人和类人猿的亲缘关系很近。
4．关于人与其他生物的亲缘关系，从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论？这些数据是否支持生物有着共同的起源？
提示：通过比较细胞色素c氨基酸序列的差异，发现人与黑猩猩氨基酸差异最小，与鸡的差异大一些，与果蝇、酵母菌的差异更大。这些数据支持生物有着共同的起源。
[对点精练]
1．将各种生物的遗传密码进行比较分析，发现它们的遗传密码是相同的，这是进化学说在哪方面的证据 (　　)
A．比较解剖学
B．胚胎学
C．分子生物学
D．不是进化上的证据
【答案】C　
【解析】比较解剖学强调比较不同生物的器官、系统的形态和结构特点，胚胎学强调比较不同动物以及人的胚胎发育过程，分子生物学强调分子水平上的研究。遗传密码存在于mRNA上，研究的是分子水平，所以属于分子生物学证据。
2．下列不属于生物进化的细胞学证据的是 (　　)
A．无论原核细胞还是真核细胞都有细胞膜
B．无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生ATP
C．叶肉细胞内都有与光合作用有关的色素和酶
D．个别人有与兔子相似的唇裂，说明人与兔子有共同的祖先
【答案】D　
【解析】真核细胞和原核细胞都有细胞膜；有氧呼吸和无氧呼吸两种方式都可以产生ATP；叶肉细胞中有叶绿体，叶绿体中含有与光合作用有关的色素和酶；人的唇裂是多基因遗传病，不是生物进化的细胞学证据，故答案选D。
课堂·延伸提分
易错易混1：科学思维——用“模型法”解释生物之间的亲缘关系
情境：科学家通过测定人类、黑猩猩、大猩猩、猩猩等DNA的碱基序列，并进行碱基序列对比发现：人类与黑猩猩的相似度为98.2%，与大猩猩的相似度为97.7%，与猩猩的相似度为96.3%。科学家根据数据绘制如下模型图：
探究：
(1)从图中数据可以看出，哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近？
提示：黑猩猩。
(2)人类、黑猩猩和大猩猩能够产生有相同或相似氨基酸序列的酶和激素吗？解释原因。
提示：能。DNA的碱基序列相似度较大，具有相同或相似的基因，能够产生有相同或相似氨基酸序列的酶和激素。
易错易混2：各种生物进化证据的作用
(1)从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
(2)化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都为生物进化论提供了有力的支持。这些证据有力地支持了达尔文的共同由来学说。
例　科学家测定了某保护区MG、CE、DP、DW四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列，由此判断它们的亲缘关系。这属于进化的(　　)
A．胚胎学证据
B．细胞和分子水平的证据
C．比较解剖学证据
D．古生物化石证据
【答案】B　
【解析】测定某四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列，是细胞和分子水平的证据。
1．下列属于生物进化古生物学证据的是 (　　)
A．同源器官的比较 B．胚胎发育的比较
C．化石分析 D．生理生化比较
【答案】C　
【解析】同源器官的比较是比较解剖学的证据，A错误；胚胎发育的比较属于胚胎学的证据，B错误；化石分析是古生物学证据，C正确；生理生化比较是生理学证据，D错误。
2．根据生命系统的结构层次理论，推测地球上发现的最早的生命化石是 (　　)
A．单细胞细菌 B．多细胞水螅
C．低等多细胞藻类植物 D．高等多细胞被子植物
【答案】A　
【解析】生命系统的最基本的结构层次是细胞，最原始的生命也是具细胞结构的生物，A正确。
3．鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔这七种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明 (　　)
A．它们的胚胎相似
B．脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化来的
C．它们的早期胚胎都有游泳能力
D．脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸
【答案】B　
【解析】鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人，彼此间的区别十分显著，但是它们的胚胎在发育初期都很相似，那就是都有鳃裂和尾，头部较大，身体弯曲，彼此并不容易区分，到了发育晚期，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这种现象说明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化来的，所以在生物的个体发育过程中迅速重演了它们祖先的主要发育阶段，例如：古代脊椎动物原始的共同祖先生活在水中，所以陆生脊椎动物和人在胚胎发育过程中出现了鳃裂等，因此鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔7种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同原始祖先进化来的，故选B。
4．除下列哪项外，其余都可以为生物进化提供证据 (　　)
A．古生物学 B．比较解剖学
C．胚胎学 D．生态学
【答案】D　
【解析】古生物学可以为生物进化提供化石等证据；比较解剖学和胚胎学也可以为生物进化提供生物形态、结构和发育方面的证据，故选D。
5．1861年，在德国发现的什么化石是爬行类进化成鸟类的典型证据 (　　)
A．始祖鸟 B．孔子鸟
C．辽西鸟 D．恐龙
【答案】A　
【解析】1861年，在德国发现的始祖鸟化石是爬行类进化成鸟类的典型证据，A正确。
6．生物的进化经历了漫长的时期，以下哪种说法不能正确描述生物进化的趋势 (　　)
A．从简单到复杂 B．从低等到高等
C．从水生到陆生 D．从地下到地面
【答案】D　
【解析】生物进化的趋势只包括从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生三个方面。
7．下列有关生物进化的叙述中，不正确的是 (　　)
A．始祖鸟可以证明鸟类与爬行类之间存在一定的亲缘关系
B．原始大气中有氢、甲烷等气体，但不存在氧气
C．现代人类是由黑猩猩经长期自然选择的过程进化而来的
D．生物进化的总趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
【答案】C　
【解析】现代人类和黑猩猩有共同的祖先。