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第六章
生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
神创论
物种不变论
拉马克进化论
达尔文自然选择学说
现代生物进化理论
《动物学哲学》1809年
《物种起源》1859
十八世纪以前
问题探讨
讨论:
1.反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?
不能。反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人,也有人认为,进化论只是一种假说,不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳,但这些都不是有说服力的证据。
eg化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据。
2.你能说出什么证据来支持达尔文的观点?
达尔文
的生物进化论
两大学说
①共同由来学说
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
②自然选择学说
生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。
达尔文的生物进化论
一、地层中陈列的证据——化石
(一)概念:通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
1.遗体:生物的遗体被埋藏并在自然作用下形成的化石。
(eg植物的茎、动物的骨骼等)
硅化木
牙齿化石
植物茎叶化石
一、地层中陈列的证据——化石
(一)概念:通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
2.遗物:生物的粪便、蛋(卵)以及人类用过的工具等形成的化石。
(eg恐龙蛋)
恐龙蛋化石
粪便化石
一、地层中陈列的证据——化石
(一)概念:通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
3.生活遗迹:将古生物活动或存在过的痕迹保存下来的化石,最主要的是足迹。(eg恐龙的脚印)
恐龙足迹化石
一、地层中陈列的证据——化石
(二)意义: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。
从动物的牙齿化石
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
从植物化石推测其形态、结构和分类地位
(三)地位:是研究生物进化最直接、最重要的证据。
低等、简单、水生
高等、复杂、陆生
图6-2 地层中大量化石的示意图
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思考·讨论
1.图示资料支持达尔文共同由来学说吗?
支持。不同地层形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物特征越复杂。
2.赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据,为什么?
基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征,也具有鸟类的特征,属于恐龙和鸟类的过渡类型,这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
少女露西化石&黑猩猩
思考·讨论
3.这一证据支持人猿共祖说吗?
露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一类森林古猿。
一、地层中陈列的证据——化石
(四)结论:生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
(五)进化方向:低等→高等;
简单→复杂;
水生→陆生。
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
(一)比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
思考·讨论
3.为什么内部结构模式如此一致?
这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,可能是由共同的祖先进化来的。
3.为什么外形差别很大?
在漫长的进化过程中,由于适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
1.同源器官的存在,证明凡是有同源器官的生物,都是由共同的原始祖先进化而来的,只是在进化的过程中,由于生活环境不同,同源器官逐渐出现形态和功能上的不同;
2.痕迹器官是失去功能,在发育中退化,只留残迹的器官;
知识拓展
eg人的阑尾、智齿、尾骨等
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
(二)胚胎学证据
研究动植物胚胎的形成和发育的过程
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
(二)胚胎学证据
(三)细胞和分子水平的证据
研究细胞的化学组成、形态、结构及功能
研究生物大分子的结构和功能
研究动植物胚胎的形成和发育的过程
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
思考·讨论
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
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?
2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA;地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式,说明二者有共同的祖先。
都有呼吸作用,代谢中的酶类非常相似,都有相同的能量“货币”——ATP,绿色植物能进行光合作用,等等。
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
思考·讨论
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
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?
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?
说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
①人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c,说明这些生物都有共同的祖先。
②细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。
(三)细胞和分子水平的证据
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
当今生物有许多共同的特征
不同生物DNA和蛋白质等生物大分子的共同点
生物有共同祖先
生物之间、DNA和蛋白质等分子之间存在一定的差异
适应不同环境
(规律:差异大小,能揭示当今生物种类亲缘关系的远近,以及
它们在进化史上出现顺序的先后。)
进 化
综上所述
1.化石——研究生物进化的直接证据;
2.比较解剖学、胚胎学、细胞和分子水平研究
——生物进化的有力支持。