1、第六章 生物的进化 第1节 生物有共同祖先的证据 一、达尔文的进化理论 知识必备 提示提示:因为所有的生物都由原始的共同祖先进化而来。因为所有的生物都由原始的共同祖先进化而来。 激疑激疑 根据根据达尔文的进化理论解释生物为什么具有统一性达尔文的进化理论解释生物为什么具有统一性? 知识必备 化石化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。通过是研究生物进化最直接、最重要的证据。通过化石化石的研究可的研究可以证明以证明 _。 地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系 地球上的各种生物是一次性同时出现的地球上的各种生物是一次性同时出现的 现在的各种生物是经过漫长的地质年代
2、变化而来的现在的各种生物是经过漫长的地质年代变化而来的 生物的进化呈现从低等到高等的生物的进化呈现从低等到高等的规律规律 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 为等特征为等特征 化石不能记录地球和生物进化的历史化石不能记录地球和生物进化的历史 二、地层中陈列的证据化石 知识必备 提示提示:在越早形成的地层里在越早形成的地层里,成为化石的生物越简单成为化石的生物越简单,越越 低等低等;在越晚形成的地层里在越晚形成的地层里,成为化石的生物越复杂成为化石的生物越复杂,越越 高等。高等。 激疑激疑 大量大量化石证据
3、揭示了生物由简单到复杂、由低等到高化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高 等、由水生到陆生的进化顺序等、由水生到陆生的进化顺序,据此推测化石在地层中据此推测化石在地层中 的分布规律的分布规律。 知识必备 请请结合当今生物体上进化的印迹结合当今生物体上进化的印迹,判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。 (1)细胞生物具有多样性细胞生物具有多样性,但都具有进行生长和增殖但都具有进行生长和增殖的细胞的细胞。( ) (2)细胞具有共同的物质基础和结构基础细胞具有共同的物质基础和结构基础,这说明这说明生物有生物有共同的祖先。共同的祖先。( ) 三、当今生物体上进化的印迹其他方面的证据 (3)不同生
4、物的不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异和蛋白质等生物大分子有差异,这这说明说明生物不是由共同祖先生物不是由共同祖先 进化来的。进化来的。( ) 提示提示:不同生物的不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异和蛋白质等生物大分子有差异,这说明这说明生物的亲缘关系或远或近。生物的亲缘关系或远或近。 (4)当今生物体上进化的印迹当今生物体上进化的印迹,相互独立相互独立,单独证明了单独证明了生物生物是由共同祖先进化来的。是由共同祖先进化来的。( ) 提示提示:当今生物体上进化的印迹当今生物体上进化的印迹,互为补充互为补充,相互印证相互印证,证明证明了生物是由共同祖先进化来的。了生物是由共同祖先
5、进化来的。 (5)所有生物共用一套遗传密码所有生物共用一套遗传密码,支持生物有共同的支持生物有共同的祖先祖先的说法。的说法。( ) 知识必备 科学家科学家研究了人、黑猩猩和马的细胞色素研究了人、黑猩猩和马的细胞色素c的结构的结构,发发 现人与黑猩猩的差异最小现人与黑猩猩的差异最小,与马的差异大一些。能说明与马的差异大一些。能说明 什么问题什么问题? 激疑激疑 提示提示:人与黑猩猩的亲缘关系较近人与黑猩猩的亲缘关系较近,与马的较远。与马的较远。 知识必备 化石化石在研究生物进化中的应用在研究生物进化中的应用: 关键能力 知识点一 地层中陈列的证据化石 曾经曾经在地球上生存过的生物只有一小部分能够
6、在地球上生存过的生物只有一小部分能够形成化石形成化石。 请依据化石的概念请依据化石的概念,分析只有一小部分能够分析只有一小部分能够形成化石形成化石的原因。的原因。 (科学思维科学思维) 思考讨论 提示提示:生物是否有能够持久保存的硬体部分生物是否有能够持久保存的硬体部分,如骨骼如骨骼、枝叶、枝叶等等; 生物体的大小生物体的大小,如太小如太小,则不易成为化石或则不易成为化石或不易被不易被发现。发现。 【素养案例素养案例】 生物化石能证明生物的进化生物化石能证明生物的进化,其根本原因是其根本原因是 ( ) A.化石是保存在地层中的生物遗体或生活痕迹化石是保存在地层中的生物遗体或生活痕迹 B.化石是
7、生物的祖先化石是生物的祖先 C.各类生物化石在地层中出现有一定的顺序各类生物化石在地层中出现有一定的顺序 D.地壳岩石形成有一定的顺序地壳岩石形成有一定的顺序 【解题导引解题导引】 (1)审清题意审清题意:证明进化的根本原因。证明进化的根本原因。 (2)厘清关系厘清关系:生物化石在地层中出现有一定的顺序生物化石在地层中出现有一定的顺序,证明了生物是在逐渐进化的。证明了生物是在逐渐进化的。 【解析解析】选选C。化石是保存在地层中的古代生物的。化石是保存在地层中的古代生物的遗体遗体、遗物或、遗物或生活痕迹生活痕迹, 研究发现研究发现,不同的地层中埋藏不同的地层中埋藏着不同着不同类型的生物化石类型的
8、生物化石:越是古老的越是古老的地层中地层中发发 掘的生物掘的生物化石化石结构越简单、低等结构越简单、低等,水生生物的化石越多水生生物的化石越多,越是越是晚期的晚期的地层中地层中 发掘的生物化石结构越复杂、高等发掘的生物化石结构越复杂、高等,陆生陆生生物化石生物化石越多越多,这说明生物进化的这说明生物进化的 趋势是趋势是:从简单到复杂从简单到复杂,从低等到高等从低等到高等,从水生到陆生从水生到陆生,所以化石记录显示所以化石记录显示,在在 越晚形成的地层里形成化石的生物越复杂、高等越晚形成的地层里形成化石的生物越复杂、高等,陆生的越多陆生的越多,但是也有简但是也有简 单的、低等的水生生物单的、低等
9、的水生生物,故选故选C。 【素养素养 探究探究】情境迁移情境迁移 在在1.5亿年前的沉积岩中发现了已灭绝的剑尾动物的亿年前的沉积岩中发现了已灭绝的剑尾动物的化石化石。 研究人员对每个个体背甲的长研究人员对每个个体背甲的长/宽宽(用用S表示表示)进行了进行了测定。测定结测定。测定结 果果(该种动物该种动物S值的分布值的分布)表示成如图表示成如图的的P曲线。在曲线。在1亿年前的沉积亿年前的沉积 岩中岩中,又在三个不同地点又在三个不同地点发现了发现了三个不同的剑尾动物群体的化石三个不同的剑尾动物群体的化石, 曲线曲线a、b、c分别表示分别表示三个群体的三个群体的S值的分布情况。值的分布情况。 (1)
10、在在1亿年前的沉积岩中亿年前的沉积岩中,在三个不同地点发现三个不同的剑尾在三个不同地点发现三个不同的剑尾 动物群体的化石动物群体的化石,据此可得出什么结论据此可得出什么结论?(科学思维科学思维) 提示提示:三个不同的剑尾动物群体是同时出现的。三个不同的剑尾动物群体是同时出现的。 (2)据图分析据图分析,三个不同的群体中哪个群体当时生存的环境是较为三个不同的群体中哪个群体当时生存的环境是较为 复杂的复杂的?为什么为什么?(科学思维科学思维) 提示提示:c。c群体的群体的S值出现了不同方向的变化。值出现了不同方向的变化。 【素养素养 迁移迁移】 一个古生物学家研究岩石层中的化石层一个古生物学家研究
11、岩石层中的化石层,鉴定出一个鉴定出一个物种物种。他。他 认为这个物种在一个较长的历史年代中没有认为这个物种在一个较长的历史年代中没有发生发生什么变化。什么变化。 他作出这个判断的依据是他作出这个判断的依据是 ( ) A.该物种的化石出现在较老的岩石层中该物种的化石出现在较老的岩石层中 B.该物种的化石出现在较新的岩石层该物种的化石出现在较新的岩石层中中 C.该物种的化石出现在较老和较新的岩石层中该物种的化石出现在较老和较新的岩石层中 D.该物种的化石在岩石层中从未出现过该物种的化石在岩石层中从未出现过 【解析解析】选选C。化石是生物进化的最直接的证据。化石是生物进化的最直接的证据,化石在地层中
12、出现化石在地层中出现 具有一定顺序具有一定顺序,越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单,越是越是 晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。该物种的化石出现在较老晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。该物种的化石出现在较老 的和较新的岩石层中的和较新的岩石层中,说明该物种经历了较长的年代都没有发生多大说明该物种经历了较长的年代都没有发生多大 的变化。的变化。 知识点二 当今生物体上进化的印迹其他方面的证据 项目 证据 结论 比较解 剖学证 据 蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、 人的上肢所在部位和结构组成 相似 它们的起源相同,都是由共同 的原始祖先进化而来的 胚胎
13、学 证据 脊椎动物和鱼在发育早期都有 鳃裂和尾,随着发育的进行,除鱼 以外,其他动物和人的鳃裂都消 失了,人的尾消失了 脊椎动物和人都是由共同的 祖先进化而来的,它们之间存 在着或远或近的亲缘关系;原 始祖先生活在水中 项目 证据 结论 细胞水 平的证 据 生物都有能进行生长、增殖的 细胞,细胞有共同的物质基础和 结构基础 支持生物由共同的祖先进化 而来 分子水 平的证 据 不同生物的DNA和蛋白质既有 共同点,又有差异 生物有共同的祖先; 生物不同种类之间亲缘关系 的远近 1.生物界中某些生物的器官结构相似生物界中某些生物的器官结构相似,具有统一性具有统一性,怎样怎样 解释这一现象解释这一现
14、象?(科学思维科学思维) 提示提示:这些生物可能有共同祖先。这些生物可能有共同祖先。 思考讨论 2.生物界中某些生物在细胞层次上具有统一性生物界中某些生物在细胞层次上具有统一性,试举例说明。试举例说明。 (科学思维科学思维) 提示提示:动物、植物和真菌的营养方式、生物体结构功能迥然动物、植物和真菌的营养方式、生物体结构功能迥然 不同不同,但都是由真核细胞组成但都是由真核细胞组成,它们的细胞结构十分相似它们的细胞结构十分相似,都有都有 细胞膜、细胞质等细胞膜、细胞质等,在细胞层次上具有统一性。在细胞层次上具有统一性。 思考讨论 3.生物界的某些生物的细胞差异很大生物界的某些生物的细胞差异很大,但
15、在分子层次但在分子层次上上 具有具有统一性统一性,试举例说明。试举例说明。(科学思维科学思维) 提示提示:真核生物、原核生物细胞结构差异很大真核生物、原核生物细胞结构差异很大,但它们的但它们的 DNA、RNA、蛋白质等生物大分子各自的单体是相同、蛋白质等生物大分子各自的单体是相同 的的,连接方式也是相同的连接方式也是相同的,在细胞中的作用也是相似的在细胞中的作用也是相似的,它它 们在分子层次上具有统一性。们在分子层次上具有统一性。 思考讨论 【素养案例素养案例】 黑猩猩与人类在基因上的相似程度大约为黑猩猩与人类在基因上的相似程度大约为99%。这个事例。这个事例 可以说明可以说明 ( ) A.人
16、类和黑猩猩的共同祖先是森林古猿人类和黑猩猩的共同祖先是森林古猿 B.人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的人类是由黑猩猩经过漫长的年代进化而来的 C.人类和黑猩猩有较近的亲缘关系人类和黑猩猩有较近的亲缘关系 D.生物具有遗传和变异的特性生物具有遗传和变异的特性 【解题导引】【解题导引】 (1)审清题意审清题意:黑猩猩与人类在基因上的相似程度很大。黑猩猩与人类在基因上的相似程度很大。 (2)厘清关系厘清关系:不同生物的基因的共同点支持生物有共同的祖先。不同生物的基因的共同点支持生物有共同的祖先。 【解析】【解析】选选C。黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到。黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到99%
17、, 这表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系这表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系,有共同的祖先。有共同的祖先。 【素养素养 探究探究】情境迁移情境迁移 科学家运用分子生物学技术分析甲、乙、丙、丁四种科学家运用分子生物学技术分析甲、乙、丙、丁四种 不同动物的血红蛋白不同动物的血红蛋白,发现构成血红蛋白的氨基酸与人发现构成血红蛋白的氨基酸与人 体血红蛋白存在不同程度的差异。体血红蛋白存在不同程度的差异。 (1)根据血红蛋白的差异根据血红蛋白的差异,能否推断四种生物与人的亲缘关系的远近能否推断四种生物与人的亲缘关系的远近?为为 什么什么?(科学思维科学思维) 提示提示:能。蛋白质是生命活动的主要承担者能。蛋
18、白质是生命活动的主要承担者,所以可以通过比较人与四种所以可以通过比较人与四种 不同生物蛋白质的不同不同生物蛋白质的不同,确定四种生物与人的亲缘关系的远近确定四种生物与人的亲缘关系的远近;蛋白质差蛋白质差 别越小别越小,与人亲缘关系越近。与人亲缘关系越近。 (2)假若丙、丁两种生物的蛋白质差异最大假若丙、丁两种生物的蛋白质差异最大,两种生物的共同祖先两种生物的共同祖先 生活年代距今生活年代距今_(越早、越晚越早、越晚),为什么为什么?(科学思维科学思维) 提示提示:越早。两种生物的共同祖先生活的年代距今越早越早。两种生物的共同祖先生活的年代距今越早,这两种这两种 生物的蛋白质产生差异的时间也越早
19、生物的蛋白质产生差异的时间也越早,差异性可能越大。差异性可能越大。 【素养素养 迁移迁移】 鸡在胚胎发育第鸡在胚胎发育第4天左右排泄氨天左右排泄氨(与鱼类相似与鱼类相似);第第68 天以排尿素为主天以排尿素为主(与两栖类相似与两栖类相似);第第10天左右排泄尿酸天左右排泄尿酸 (与鸟类相似与鸟类相似)。这可以作为生物进化的哪一方面的证。这可以作为生物进化的哪一方面的证 据据 ( ) A.分子生物学分子生物学 B.胚胎学胚胎学 C.古生物学古生物学 D.生理学生理学 【解析解析】选选B。题中鸡的胚胎重演鱼类到两栖类到鸟类的系统发育。题中鸡的胚胎重演鱼类到两栖类到鸟类的系统发育 的历程的历程,这是生物进行的重要规律这是生物进行的重要规律重演律。重演现象不仅表现重演律。重演现象不仅表现 在形成结构方面在形成结构方面(如脊椎动物早期胚胎都有鳃裂和尾等如脊椎动物早期胚胎都有鳃裂和尾等),还表现在生还表现在生 理机能方面理机能方面(如本题中不同时期排泄废物成分的不同如本题中不同时期排泄废物成分的不同),但它们都是胚但它们都是胚 胎学体现的。胎学体现的。 课堂小结