6.1 生物有共同祖先的证据（教学课件）-2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二(共16张PPT)

(共16张PPT)
生物学 必修二
遗传与进化
第6章 生物的进化
6.1 生物有共同祖先的证据
支持共同由来学说的证据有哪些？
怎样通过化石证据研究生物的进化？
当今生物在器官、胚胎发育、细胞和分子水平上是否具有共同特征？这是否支持共同由来学说？
本节聚焦
一. 达尔文生物进化论的两大学说
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；
自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
证据：达尔文列举了大量的证据来论证自己的理论，如采集的大量标本、加拉帕戈斯群岛上多种地雀观察分析（P119）。后来，随着研究的深入，人们又发现了许多支持生物进化论的新证据。
二. 地层中陈列的证据——化石
1、化石：是指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、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据：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；从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位等。
3、化石的获得：大部分化石发现于沉积岩的地层，变质岩中便有化石，通常也已经变得面目全非。还有极少数的化石埋藏于其他基质琥珀如中。
沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石
变质岩是由岩浆岩或沉积岩经变质作用形成的岩石。
4、大量化石证据证实：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，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
三. 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
1、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，为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
三. 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
①这四种前（上）肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类有一致性吗？从上到下看这四种前（上）肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗？
答案：都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性，排列顺序一致。
②这四种前（上）肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构模式为什么如此一致？
答案：这四种前（上）肢骨骼有相同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
③人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点？哺乳动物与鱼在骨骼结构上有哪些共同点？这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先？
答案：人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用，等等。哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先。
三. 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
2、胚胎学证据：胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。只是随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾。不仅如此，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
三. 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
3、细胞和分子水平的证据：
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。
证据：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。
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%。
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2000万年才发生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。
三. 当今生物体上进化的印记——其他方面的证据
思考：
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？
答案：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。
②举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
答案：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。
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？
答案：说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
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？
答案：人和其他生物的细胞中遍含有细胞色素c，说明这些生物都有共同的祖先。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。
四. 达尔文共同由来学说的证据
综上所述，化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。