(共35张PPT)
§6-1 生物有共同祖先的证据
生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
学习目标
达尔文生物进化理论
①共同由来学说；②自然选择学说
共同由来学说的证据
①化石；②比较解剖学；③胚胎学；④细胞和分子水平
神创论
传说1 女娲造人
创世女神女娲化生万物，每天至少能创造出七十样东西，开世造物，因此被称为大地之母。她是古老相传的大母神。
相传女娲以泥土仿照自己抟土造人，创造并构建人类社会；又替人类立下了婚姻制度，使青年两性相互婚配，繁衍后代，因此也被传为主职姻缘与情爱的皋禖古神。
问题探讨
神创论
传说2 上帝造人
上帝用泥土造人，在泥坯的鼻中吹人生命的气息，就创造出了有灵的活人。上帝给他起名叫亚当。
但那时的亚当是孤独的，上帝决心为他造一个配偶，便在他沉睡之际取下他一根肋骨，又把肉合起来。上帝用这根肋骨造成了一个女人，取名叫夏娃。
问题探讨
神创论
传说3 古希腊神话
古希腊神话中，普罗米修斯是泰坦巨神的后代，他用粘土按照自己的身体造出了人类（男人）。
后来宙斯要求火神制造潘多拉，造出了世界上第一个女人。
雅典娜赋予了人类灵魂和神圣的生命。
问题探讨
1831年，22岁的达尔文以博物学者的身份登上了“贝格尔”号，随船进行了5年的科学考察，并于1859年出版轰动世界的著作——《物种起源》。
达尔文在《物种起源》一书中明确提出地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。
达尔文的观点给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击。有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象，以此来发泄对达尔文的不满。直到今天仍有人对“共同由来学说”、“人猿共祖说”持排斥态度。
问题探讨
共同由来学说：
自然选择学说：
达尔文的生物进化理论
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
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来
生物是由共同祖先进化而来的吗？说出你的观点及支持观点的证据。
主要的证据来源于化石；比较解剖学；胚胎学；细胞和分子水平的证据
问题探讨
地层中陈列的证据——化石
什么是化石？是如何形成的呢？有哪些类型？
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P100-101，小组合作思考讨论完成问题。
观察图6-2，完成思考讨论的1、2、3题。
化石对研究生物进化有什么意义呢？
通过化石的研究，总结出生物的进化过程。
地层中陈列的证据——化石
1.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。
辽宁古果化石标本
硅化木
三叶虫化石标本
地层中陈列的证据——化石
2.形成过程：
地层中陈列的证据——化石
2.形成过程：
1.8亿年前的鳞鱼化石
大约6亿年前的三叶虫化石
河流携带着沉积物流入海洋，随着时间的推移，死去的生物被层层掩埋。
掘沉积岩我们可以看到排列有序的化石，最古老的埋藏在最深处。
地层中陈列的证据——化石
3.分类：
根据保存的特点
化石
遗体化石
模铸化石
遗物化石
遗迹化石
古生物的遗体所形成的化石
硅化木
生物体在岩石中留下的印模
枝叶印痕
古代动物的粪便、卵等
恐龙蛋化石
古代动物活动时留下的痕迹
恐龙足迹化石
4.对研究生物进化的意义：
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。
辽宁古果化石标本
三叶虫化石标本
远古动物牙齿化石标本
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
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
地层中陈列的证据——化石
大部分化石发现于沉积岩的地层中。
地层年龄 （百万年前） 首次出现的
生物类群（化石）
245~144 鸟类、哺乳类
360~286 爬行类
408~360 昆虫、两栖类
505~438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
化石的分布
地层中有大量化石的示意图
地层中陈列的证据——化石
地层中陈列的证据——化石
【思考·讨论】化石证据对共同由来学说的支持
地层年龄 （百万年前） 首次出现的
生物类群（化石）
245~144 鸟类、哺乳类
360~286 爬行类
408~360 昆虫、两栖类
505~438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
该资料支持达尔文的共同由来学说吗？
讨论
提示：支持。不同地层的形成年代不同，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。
例如，21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物，7亿年前的地层中出现了多细胞生物，这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物，可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。同理，根据该资料可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
地层中有大量化石的示意图
地层中陈列的证据——化石
2009年，我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印痕，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，这是为什么？
讨论
提示：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。
赫氏近鸟龙化石及复原图
在东非大裂谷地带，科学家发现了许多早期古人类化石，其中有318万年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的结构与黑猩猩的相似，适于攀援，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗？
讨论
提示：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。
少女露西化石（左）及复制品（右）
地层中陈列的证据——化石
结 论
证实了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。
揭示出生物进化的顺序：
由简单到复杂
由低等到高等
由水生到陆生
地层中陈列的证据——化石
通过研究化石，能得出什么结论？生物是怎样进化的？
地层中陈列的证据——化石
有没有“活”的证据来佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？
鸭嘴兽体表有毛，用乳汁哺育后代，具有哺乳动物的特征；鸭嘴兽的繁殖方式是卵生，又像爬行动物。因此，它可以作为哺乳动物是从爬行动物进化而来的证据之一。
活化石 矛尾鱼是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类紧密地联系到一起，四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据是由矛尾鱼鲜活的摆在人们的面前的。
活化石
活化石 中华鲟
活化石 扬子鳄
活化石 银杏
活化石 珙桐
地层中陈列的证据——化石
小试牛刀
(1)生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石( )
(2)通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点
( )
(3)较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石( )
(4)我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石( )
√
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×
×
生物有共同祖先的证据除了化石以外，还有哪些证据？
过渡
生物进化不仅在地层中留下了证据，也在当今生物体上留下了许多印迹，这些印迹可以作为的生物进化的佐证。
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
合作探究二：请同学们自主阅读教材P102-104，小组合作思考讨论完成问题。
完成P102思考讨论的1、2、3、4题。
2
3
4
1
完成P103思考讨论的1、2、3、4题。
什么是胚胎学？胚胎学证据是如何支持生物有共同祖先的？
从细胞和分子水平看，当今生物有哪些共同的特征？
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
比较解剖学：是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学。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。
三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
观察左图，这三种脊椎动物的前（上）肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类一致吗？这些骨的排列顺序一致吗？
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？
思考·与讨论
种类、排列顺序一致。
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。
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
除上述共同点外，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？
比较解剖学：是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学。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。
三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
思考·与讨论
人与蝙蝠、鲸、猫的共同点：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。
哺乳动物和鱼的共同点：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。
是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
胚胎学的定义
研究内容
比较不同动物以及人的胚胎发育过程。
证 据
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。
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
结 论
该证据支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
人胚胎发育早期的显微照片（放大18倍）
鳃裂
尾
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
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
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？
【材料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。
讨论
提示：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。
提示：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。
举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
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
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？
【材料2】人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异，分别只有2.4%，5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
讨论
提示：说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
猩猩
长臂猿
黑猩猩
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
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？
【材料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。
讨论
提示：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。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。
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
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，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。
细胞水平的证据
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。
分子水平的证据
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
根据目前已学的知识，尝试归纳生物在细胞和分子水平上有哪些共同特点？
物质组成 化学元素种类大致相同，无机物和有机物（生物大分子蛋白质和核酸）
细胞结构 细胞膜（均由磷脂组成）、细胞质、核糖体
细胞代谢 都是物质与能量变化的过程，都有酶的催化、ATP是直接能源物质
细胞学说 体现生物界的统一性
DNA 所有的细胞生物都以DNA为遗传物质，核酸分子结构相似
蛋白质 使用同样的20种氨基酸来组成蛋白质
密码子 翻译时共用一套遗传密码
中心法则 所有的生物都遵循，整个生物界遗传信息的复制与表达具有相同的模式
…… ……
细胞和分子水平的证据
意 义
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。
生物有共同祖先的证据
自然选择学说
达尔文
生物进化论
共同由来学说
指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的
地层中陈列的证据
当今生物体上进化的印迹
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
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
化石
含义
证据
意义
小结
课堂小结
1．关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。
（1）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点。（ ）
（2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。（ ）
（3）比较解刨学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态结构上差别很大，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。（ ）
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√
X
课堂小结
2．生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是（ ）
A. 化石证据 B. 胚胎学证据
C. 比较解剖学证据 D. 分子生物学证据
A
3．生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是（ ）
A. 所有生物共用一套遗传密码
B. 所有生物都由ATP直接供能
C. 各种生物的细胞具有基本相同的结构
D. 所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
D
