(共53张PPT)
第二节 生物进化的历程
1、科学的推测需要有确凿的_____ ,还需要有严密的______,丰富的______和_________
证据
逻辑
联想
想象
复习
2、米勒的实验说明了生命起源从______ 到________是完全能够实现的。
3、原始生命是在_________中形成的。
无机物
有机物
原始海洋
生命的起源
无机小分子物质
生成
形成
组成
演变
有机小分子物质
有机高分子物质
多分子体系
原始生命
地球上形形色色的生物,究竟是怎样由地球上最初的原始生命演变来的呢?
提出问题
生物进化的研究是建立在对许多科学领域的研究基础上的,涉及许多研究方法。其中最重要的是比较法。
一.学习研究生物进化的方法
在生物研究中常常用到比较的方法。
比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处。
通过对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质。
化石是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或者生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等),由于种种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的。
在研究生物进化的过程中,化石是非常重要的证据。
不同地层化石模式图
科学家通过对化石的研究发现,鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了,两栖类、爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地层中才出现。
1.采用比较化石的研究方法,即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序,从而判断动物的进化顺序的方法。
鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为: 鱼类-两栖类-爬行类-哺乳类。
结论
三叶虫化石
不同地质化石模式图
越晚近形成的地层
越古老形成的地层
生物化石越简单越低等
生物化石越复杂越高等
1861年,在德国发现了一种动物的化石——科学家把这种动物叫做始祖鸟。
始祖鸟化石
2.采用比较动物的形态和解剖特征的方法,即通过对动物的形态和解剖特征进行比较的方法。
始祖鸟复原图
始祖鸟的大小和乌鸦差不多,被覆羽毛,它具有和鸟翅膀一样的前肢,但前肢的末端还有指,指的末端有爪;它的嘴里有牙齿,但嘴的外形像鸟喙。
它的身体结构既和爬行动物有相同之处,又和鸟类有相同之处。
鸟类是由爬行动物进化而来的,始祖鸟是爬行类向鸟类进化的中间过渡类型。
结论
3.采用组成生物体的一些重要物质的差异性,来比较生物之间的亲缘关系的方法。
多种多样的蛋白质是组成细胞的一类重要物质,细胞色素C是其中的一种。科学家比较了一些生物的细胞色素C的差异,发现人与黑猩猩的差异最小,与马的差异则大一些,而与果蝇、向日葵的差异则更大。
生物名称 与组成人的细胞色素C的氨基酸的差别
黑猩猩 0
猕猴 1
马 12
果蝇 27
向日葵 38
人与黑猩猩的亲缘关系最近,马次之,果蝇和向日葵则较远。
结论
地球上现存的生物都是进化的结果,对现存生物亲缘关系的研究,也可以帮助我们追溯生物进化的过程。
想一想
1.上述三个研究方法有什么共同之处?
都采用了比较的方法。
2.你能对生物进化的历程作出怎样的推测?
生物是不断进化的,而且它们之间存在一定的亲缘关系。
第一个研究方法表明:鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类;
第二个研究方法表明,鸟类是由爬行动物进化而来的,始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型;
第三个研究方法表明,人与黑猩猩的亲缘关系最近,马次之,果蝇和向日葵则较远。
对生物进化问题的研究,是建立在对许多科学领域(如地质学、遗传学、胚胎学和分类学等)的研究进行综合分析的基础上的,涉及到许多研究方法,其中最重要的方法之一是比较。
3.对生物进化问题的研究,与其他学科有关系吗?
1.比较生物的化石及生物化石在地层中存在情况的方法,即运用古生物学上的证据对生物进化进行研究的方法。如:对恐龙的骨骼、恐龙蛋和恐龙的足迹等的研究,可以推测出恐龙生活的年代、体重、形态、活动环境等。
研究生物进化常用的方法
——比较
2.对动物、植物的器官和系统进行解剖和比较研究的方法。
比较解剖学为生物进化提供重要的证据是同源器官。
同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官。
3.比较和研究动植物的胚胎形成和发育过程的方法。
一切高等动植物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的。这说明高等生物起源于低等的单细胞生物。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人,彼此间的差异十分显著,但是,它们的胚胎在发育初期都有鳃裂和尾,头部较大,身体弯曲,彼此不容易区别。只是到了发育晚期,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而来的,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。
鱼、鸡、人的胚胎发育比较
人
鱼
鸡
4.比较蛋白质分子差异的方法。
生物进化是一种长期渐变的过程,这种渐变过程会表现在DNA编码的蛋白质的分子结构上。比较各种生物的同一种蛋白质的氨基酸组成,可以看出生物进化过程中分子结构变化的渐进特征,并以此判断生物之间的亲缘关系和进化顺序。
单细胞动物
扁形动物
环形动物
软体动物
节肢动物
鱼类
爬行类
鸟类
藻类植物
腔肠动物
线形动物
苔藓植物
棘皮动物
裸子植物
蕨类植物
被子植物
哺乳类
两栖类
探究点二 生物进化的大致历程
植物进化的历程:
原始苔藓植物
蕨类植物
原始种子植物
原始裸子植物
被子植物
原始藻类植物
动物进化的历程:
原始单细胞动物
原始无脊椎动物
腔肠动物
扁形动物
线形动物
软体动物
环节动物
原始节肢动物
古代鱼类
原始两栖类
原始爬行类
原始鸟类和哺乳类
棘皮动物
由简单到复杂、由低等到高等,由水生到陆生。
生物进化的总体趋势是:
越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层中。
越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚近的地层中。
1、结构上:由简单到复杂
2、进化水平上:由低等到高等
3、生活环境上:由水生到陆生
生物的进化历程小结
在生物进化的历程中,只有物种的产生,没有绝灭吗?
在漫长的进化过程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类绝灭。各种生物在进化过程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
恐龙绝灭之谜
恐龙曾经作为地球上的“霸主”达一亿多年,但是,它们却在距今约有六千万年前神秘地绝灭了。恐龙究竟为什么会绝灭呢?
恐龙化石
恐龙
假说A:有些科学家认为,大约在六千多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸和火山爆发,导致恐龙迅速绝灭。
假说B:有的科学家根据另一些证据,提出了不同的看法:恐龙是逐渐消亡的,绝灭原因是不能适应当时的环境变化。
在一些有关生物进化的研究中,科学家往往根据一些已有的证据提出某种假说,然后搜集进一步的证据证明假说。找到的证据,有的支持假说,有的不支持假说。有关恐龙绝灭之谜就是这样的。
证据:
1.在墨西哥,人们发现了一个六千多万年前由一颗直径10千米的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬,遮天蔽日,导致生物大量死亡。
2.科学研究表明,恐龙大量绝灭的时间相对较短。
3.恐龙的化石常常集中出现,表明它们可能是同时大批地死亡的。
支持假说A
支持假说A
支持假说A
4.在造成墨西哥的大坑的小行星撞击地球事件后,恐龙还生存了几十万年。
支持假说B
5.在恐龙数量减少的同一时期,气候变得干燥而寒冷,植物种类和数量减少。
6.有人发现,在某一批70个恐龙蛋的化石中,只有1个有胚胎,这表明恐龙蛋的受精率比较低。
支持假说B
支持假说B
支持假说B的证据中,证据_____的支持力度最大。
7.化石证据显示,在绝灭之前一段时期的恐龙,骨骼出现变形,蛋壳变得很薄,因此卵中的胚胎容易受到威胁。
支持假说A的证据中,证据_____的支持力度最大。
1
5
支持假说B
关于生物进化的历程,目前还有很多问题没有弄清楚,化石方面的证据也不是很全面。
随着新的研究手段的应用和新证据的发现,人们对生物进化过程的认识将越来越接近历史原貌。人们对生物进化的认识还将不断地丰富和深入。
生物进化的历程
学习研究生物进化的方法:比较法
化石是研究生物进化的重要证据
生物进化的大致历程
由简单到复杂
由低等到高等
由水生到陆生
课堂小结