济南版八年级生物下册5.1.2 生物进化的证据 课件 (共38张PPT)

第二节 生物进化的证据
地球上众多的生物是怎样进化来的？为寻求问题的答案，科学家走遍了万水千山，从崇山峻岭到戈壁沙滩，到处都有他们的足迹(图5.1-4)。现在，人们已经找到了大量可靠的证据，证明原始生命经过极其漫长的年代，不断进化、繁衍，才形成了今天丰富多彩的生物世界。
1、分析马及其前肢的进化过程，认同化石是研究生物进化最直接的证据。
2、列举解剖学证据和分子学证据提供的材料，得出不同生物之间有一定的亲缘关系的结论。
3、认同在生命演化过程中生物与环境之间的相互作用，形成生物进化的观点。
4、举例说明化石记载着生物进化的历史，说出各种生物出现的先后顺序；推测生物进化的趋势。
化石证据
1、化石：
（1）概念：
（2）类型：
化石(fossil)是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。它们是由于某种原因被埋藏在地层中，经过亿万年的复杂变化形成的。
a、遗体化石：是指保存在岩层里的古生物体本身。如猛犸、披毛犀、琥珀中的昆虫、植物叶子留下碳质薄膜。
b、模铸化石：是生物体在地层或围岩中留下的印模和复铸物。包含“印痕化石”和“印模化石”
遗体化石
c、遗物化石：是指古生物粪便、卵及生物使用的工具等。如我国白垩纪恐龙蛋、人类祖先使用过的石器、骨器等。
d、遗迹化石：是指古生物（动物）活动时留下的痕迹。如动物足迹等。
e、微体化石及超微化石：是用显微镜或电子显微镜才能观察的一类微小化石。主要是个体微小的古生物或大个体的某些微小部分化石。如放射虫、细菌、孢子、花粉、蓝藻等化石；超微化石主要是浮游生物
（3）意义：
如果我们把地层比作一部记载地球演化的史册，那么化石就如同各地层中的特殊文字，记载着生物进化的历史。化石是研究生物进化的最直接证据。
印痕化石
印痕化石 花复原图
恐龙骨骼化石
遗体
恐龙蛋
恐龙的足迹
遗物
遗迹
1、化石不是生物，是是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。
2、植物化石一般是其木质部的组织被二氧化硅等无机盐替换而成；而其叶等陷落在底层，遗体被破坏留下的印痕。
3、不是所有的古代生物死后都能形成化石，要采到一件完整的化石是难上加难。
4、研究化石能了解古代生物形态结构，判断出古代生物的生活状态、生活环境及埋藏化石地层的变化，推测出古代生物的发展变化。
山旺化石的产地，位于山东省临朐县城东北22千米处的山旺村东，是国家重点自然保护区，因地下蕴藏着大量形成于1800万年以前的古生物化石而驰名中外，被称为“古生物化石的宝库”。山旺化石藏于硅藻土页岩内，页岩层薄如纸，稍加风化即层层翘起，宛若书页，因此被形象地比喻为“万卷书”。
1935年5月，著名古生物学家杨钟键教授来山旺进行考察，发现了树叶、花、昆虫、蝌蚪、鱼、蛙等化石，这是我国科学家对山旺古生物化石的首次考察。
2、分析讨论：现代马的进化过程的化石证据
（1）马进化的规律：
进化顺序
始祖马→三趾马→现代马
体形
像现代的狐狸→像现代的羊→与现代马一样
趾
前足四趾，后足三趾→前、后趾均三趾→中趾唯一着地→中趾形成蹄
四肢
短小→慢慢变长
运动
奔跑→奔跑能力增强→快速奔跑
生活环境
丛林→草原
进化特点
体型增大，四肢伸长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的外界环境。
（2）进化的原因：
（3）结论：
通过分析上述进化过程，可以看出生物向着适应环境的方向进化，以适应不断变化的自然环境。
现代马是由始祖马经过及其漫长的地质年代逐渐进化而来的
3、化石分布的规律：
（1）发现：
（2）化石在不同地层中的分布规律：
早在19世纪初，法国博物学家居维叶(G.Cuvier)在研究地层时就发现，不同地层里埋藏着不同类型的动物化石。
埋藏于较浅地层中的化石与现代动物的结构比较相似，埋藏于较深地层中的化石则与现代动物的结构差别较大，并且越是在古老地层中发掘的生物化石结构越简单，越是在晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂(图5.1-7)。
地层形成的早晚，与地层的深浅没有直接关系，即地层深浅与地质年代早晚没有直接关系。由于地壳的变动，较晚形成的地层有可能被埋到了较深的地层中，而很早形成的地层有可能裸露在土壤表面。
因此，较浅地层可能是较早形成的古老地层，较深地层叶可能是较晚形成的晚期地层。
4、结论：
科学家进一步研究发现，地球上的各种生物并非在同一时期出现，而是有早有晚，它们有的一直延续至今，有的却灭绝了。各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明，现代的各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的。
1（2020兰州）下列有关生命起源和生物进化历程的说法，正确的是（ ）
A. 米勒实验结果表明原始地球能产生原始生命
B. 在研究生物进化历程中，化石是唯一的证据
C. 生物进化的总体趋势：由单细胞到多细胞，由低等到高等，由简单到复杂，由水生到陆生
D. 越低等的生物化石出现在越新进形成的地层里
2、（2020甘孜州）生物进化最直接的证据是（　　）
A. 化石证据 B. 遗传证据 C. 胚胎学证据 D. 解剖证据
3、（2020岳阳）关于生命起源和生物进化的描述，错误的是（ ）
A. 原始大气没有氧气 B. 米勒实验证明原始地球能产生有机物
C. 原始生命起源于原始海洋 D. 化石是研究生物进化的唯一证据
C
A
D
4、（2020永州）用关键词对所学知识进行梳理是学好生物学的有效方法。下列是某同学对“生命起源和生物进化”相关关键词的梳理，其中正确的是（ ）
A. A B. B C. C D. D
选项
关键词
知识梳理
A
原始大气
含有甲烷、氧气、氨和水蒸气等
B
化石
为生物进化提供了直接的证据
C
进化规律
由复杂进化为简单
D
生物进化
与生物的遗传和变异无关
B
1、最古老的地层中没有化石。
2、从大约39亿年前的地层发现生物化石。
3、越古老的地层中的生物化石越简单、越低等，与现代动物的结构差别较大；越晚形成的地层中的生物化石越复杂、越高等，与现代动物的结构比较相似。
4、古老的地层中水生生物的化石较多；晚形成的地层中陆生生物的化石较多。
5、科学家对化石的研究发现，鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类依次在越来越近的地层中出现。
6、地质年代是指地壳上不同年代的地层在形成过程中的时间和顺序。地质学家和古生物学家根据地层形成的先后顺序，将地层划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代；再将每个代分为若干个纪，各类生物在地质年代中的出现是有一定顺序的。
1、下面是小勇同学学习了生命起源与进化后总结观点，小旭同学说其中有一项是错误的，你认为错误的一项是（ ）
A、生命进化的最直接证据是同源器官的发现
B、原始生命诞生的标志是原始新陈代谢和个体增殖
C、地层中不同地质年代的化石揭示了生命进化的顺序
D、米勒的实验可以说明原始地球能形成构成生物体的有机物
2、化石采集队在甲、乙、丙三个不同地层内挖掘到许多化石。记录清单如下：甲地层（恐龙蛋、始祖鸟、龟）；乙地层（马、象牙、犀牛）；丙地层（三叶虫、乌贼、珊瑚虫）。这些地层按地址年代由远到近排列应是（ ）
Ａ、丙、甲、乙　　　　Ｂ、乙、甲、丙　　
Ｃ、甲、乙、丙　　　　　Ｄ、乙、丙、甲
A
A
３.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是（ ）
A.化石是保存在地层中的生物遗体或痕迹
B.地壳岩石的形成有一定的顺序
C.化石是生物的祖先
D.各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序
4、已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现得晚，由此可知（ ）
A.物种A比物种B数量多
B.物种A比物种B的结构复杂
C.物种A一定从物种B进化而来
D.物种B一定是从物种A进化而来
5、在某地的考古挖掘过程中，越往下挖，出土的生物化石越有可能是（ ）
A.越来越高等 B.生物化石的结构越来越简单
C.生物化石的结构越来越复杂 D.陆生生物的化石增多
D
B
B
解剖学证据
比较不同物种生物个体的解剖结构，也是研究生物进化的常用方法。科学家在比较某些物种时发现，它们的某些器官在形态和结构上存在着演化趋势，由此可以找出生物之间的亲缘关系。
1、【观察思考】四种脊椎动物的前肢和人的上肢的比较
（1）它们都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，排列方式基本一致。功能上。它们的作用分别是游泳、飞行、支撑、行走完成各种复杂动作等。
（2）生物之间存在一定的亲缘关系，它们可能都是由共同的原始祖先进化而来的。
2、同源器官：
（1）概念：
（2）意义：
（3）外形差异的原因：
不同生物的某些器官在外形和功能差异很大，但在解剖结构上具有相似性，并且通过对比这些器官的结构和发育可以看出，它们都有相同的来源。这样的器官叫做同源器官。
起源相同、结构和部位相似、而形态和功能不同
同源器官外形的差异是由于在进化过程中适应不同的生活环境、行使不同的功能而逐渐形成的。
同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系，凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。
1、外形相似的器官不一定是同源器官。昆虫的翅和鸟的翼是功能相同的器官，但并不是同源器官，而是同功器官。
2、同功器官是功能相同，有的形状相似，但来源与基本构造不同器官。
3、脊椎动物的肺和鱼的膘、鸟的羽毛和爬行动物的鳞片是同源器官。
4、植物也有同源器官：葡萄的卷须和马铃薯的块茎都是茎的变态，豌豆的卷须和仙人掌的刺都是叶的变态都是同源器官。
1（2020新疆）研究马、蝙蝠的前肢和鹰的翅膀骨骼，发现它们有许多共同特征，推测它们具有共同的祖先。这种科学研究方法是（　　）
A. 实验法 B. 抽样法 C. 比较法 D. 模拟法
C
分子生物学证据
分子生物学是从分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生命活动主要物质基础的蛋白质和核酸的结构能够反映生命活动的本质，通过测定蛋白质和核酸的结构可以准确地判断生物之间的亲缘关系。
1、细胞色素c的特点：
细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，由104个氨基酸组成。不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在着差异，并且其序列差异能反映生物之间的亲缘关系。
2、【分析讨论】不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较
从进化上看，细胞色素c是一种缓慢进化的保守分子，它的氨基酸顺序每200万年才发生1%的改变。因此，它在进化中才能被保留下来。不同生物的细胞色素c中氨基酸的组成和顺序反映了这些生物之间的亲缘关系。
（1）与人亲缘关系最近的是猴，最远的是链孢霉。
（2）亲缘关系越近的生物，蛋白质分子结构越相似；亲缘关系越远的生物，蛋白质分子结构的差异越大。由此，可以确定生物之间亲缘关系的远近。
3、细胞色素C与生物进化的关系：
（1）细胞色素C为生物进化提供分子生物学的证据：
（2）细胞色素C揭示生物进化规律：
蛋白质是生命活动的物质基础，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。利用分子生物学技术比较不同生物体内同一种蛋白质或核酸的分子结构，即可根据其差异程度，来断定生物之间的亲缘关系和生物进化的顺序。
亲缘关系越近的生物，其蛋白质或核酸分子的相似性越高；亲缘关系越远的生物，其蛋白质或核酸分子的差别就越大。
1（2020昆明）不同生物与人的细胞色素c氨基酸组成的差异如图，据图推测合理的是（ ）
A. 黑猩猩没有细胞色素c
B. 链孢霉与人类没有亲缘关系
C. 响尾蛇在地球上出现早于天蚕蛾
D. 由卵生到胎生是动物进化的总趋势
D
4、研究生物进化的方法：
生物进化是一个漫长的过程，人们无法直接用观察或实验的方法再现生物进化的全过程，因而科学家始终在寻求各方面的证据，通过类比、归纳、推理等方法，不断总结生物进化的规律。
1、胚胎学证据：高等动植物的胚胎发育是从一个受精卵开始的。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人彼此间差异显著，但其胚胎在发育初期都很相似，说明在各种生物个体发育过程中迅速重演了它们祖先的主要发育阶段。
2、黑猩猩与人的细胞色素C的氨基酸序列的差异为0，而猴与人的差异是1，所以大猩猩与人的亲缘关系更近。
3、研究生物进化的证据：化石是研究生物进化的最直接证据，其次还有解剖学证据、分子生物学证据、胚胎学证据、古生物学的证据、生物地理学证据、生物化学证据、细胞遗传学证据、生理学证据等。
1、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水能力
D.脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸
2、造成同源器官形态功能差异的原因是（ ）　　　　　　　　　　
A.进化水平不同
B.原始祖先不同
C.生存环境不同
D.各自的变异方向不同
B
C
3、通过测定并比较各种生物的细胞色素C的化学结构，发现它们都含有104个氨基酸，序列很相似，但有差别。下表是几种生物与人的细胞色素C的氨基酸差别数目，这种结构上的差异程度又恰好与它们的亲缘关系远近相对应，据表回答下列问题：
⑴上述生物中与人的亲缘关系最近的生物是______。
⑵上述生物中属于爬行动物的是_____，属于哺乳动物的是___ 。鸟类、哺乳动物都是由_______动物进化来的。
⑶从单细胞的酵母菌到高等脊椎动物的黑猩猩均含有细胞色素C，这一事实可以从分子水平说明这些生物起源于共同的:
生物种类
黑星星
猕猴
兔
鸡
龟
蛇
小麦
酵母菌
氨基酸差异数
0
1
9
13
15
23
35
44
⑷表中的数据是______的证据。细胞色素C的差别越小，生物间的亲缘关系越________；差别越大，则生物间的亲缘关系越__。
⑸按照与人的亲缘关系从近到远的顺序将上述生物排序为_____。
⑹你在推断它们的亲缘关系远近时，采用的最主要方法是 ______。
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨