第1節：生物有共同祖先的證據達爾文(C.R.Darwin,1809-1882)在《物種起源》一書中明確提出，地球上的當今生物都是由共同祖先進化來的，人和猿有共同的祖先。這一論斷給當時占統治地位的“神創論”帶來了巨大沖擊，有人在漫畫中把達爾文畫成半人半猴的形象，以此發泄對達爾文的不滿。直到今天，仍有人對“共同由來學說”“人猿共祖說”持排斥態度。問題探討討論1.反對共同由來學說的人能拿出有說服力的證據嗎?2.你能說出什么證據來支持達爾文的觀點?不能。反對共同由來學說的人主要包括支持神創論、物種不變論的人，也有人認為，進化論只是一種假說，不是科學事實。反對的人可能會拿出這些說法來進行反駁，但這些都不是有說服力的證據。問題探討討論1.反對共同由來學說的人能拿出有說服力的證據嗎?2.你能說出什么證據來支持達爾文的觀點?學生在初中已學習了化石、同源器官、基因、蛋白質等方面的證據，可能會說出這些證據，但學生的理解還不夠深人。地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。支持共同由來學說的證據有哪些呢？達爾文的生物進化論兩大學說①共同由來學說②自然選擇學說思考：怎樣通過化石證據研究生物的進化？生物有共同祖先的證據①化石③比較解剖學③胚胎學④細胞和分子水平的證據一、地層中陳列的證據一化石1.化石的定義：化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。遺體:生物的遺體被埋藏并在自然作用下形成的化石。遺物:生物糞便、蛋(卵)以及人類用過的工具等形成的化石。生活遺跡:將古生物活動或存在過的痕跡保存下來的化石，最主要的是足跡古蜥蜴化石標本恐龍蛋恐龍的腳印2.形成過程:一、地層中陳列的證據一化石河流攜帶著沉積物流入海洋，隨著時間的推移，死去的生物被層層掩埋。挖掘沉積巖我們可以看到排列有序的化石，最古老的埋藏在最深處。2.形成過程:一、地層中陳列的證據一化石一、地層中陳列的證據一化石利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、結構、行為等特征。化石是研究生物進化最直接、最重要的證據。從動物的牙齒化石推測它們的飲食情況從動物的骨骼化石推測其體型大小和運動方式從植物化石推測其形態、結構和分類地位3.化石的作用：大部分化石發現于沉積巖的地層,如果把地層比作一本書，化石則是書中的文字，記錄著地球和生物進化的歷史。地層年齡(百萬年前)首次出現的生物類群(化石)245—144鳥類、哺乳類360—286爬行類408—360昆蟲、兩棲類505—438魚類700多細胞生物2100單細胞真核生物一、地層中陳列的證據一化石3.化石的作用：越簡單、越低等的生物化石總是出現在越古老的地層中。越復雜、越高等的生物化石則出現在越晚近的地層中。1.圖所示資料支持達爾文的共同由來學說嗎?支持不同地層的形成年代不同，越早形成的地層中首次出現的生物越低等，生物特征越簡單;越晚形成的地層中首次出現的生物越高等，生物特征越復雜。一、地層中陳列的證據一化石2.科學家認為赫氏近鳥龍化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力的證據，這是為什么？基于化石證據可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍和鳥類的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進化來的。一、地層中陳列的證據一化石3.少女露西的骨骼化石與黑猩猩和人類骨骼結構的比較，支持人猿共祖說嗎？為什么？支持。因為露西既有現代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一類森林古猿。一、地層中陳列的證據一化石生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年代逐漸進化而來的。生物的進化順序：已發現化石證據證實簡單→復雜低等→高等水生→陸生一、地層中陳列的證據一化石1．根據生物進化的順序，推測地球上最先出現的生物化石應該是()A．單細胞細菌B．多細胞水螅C．低等多細胞藻類植物D．高等多細胞被子植物2．生物的遺體、遺物或生活痕跡，由于某種原因被埋藏在地層中，經過若干萬年的復雜變化形成化石。下列關于化石的敘述，正確的是()A．所有的古生物都能形成化石B．在越古老的地層中形成化石的生物越高等C．化石是研究生物進化的重要證據D．在越晚近的地層中形成化石的生物越低等AC蝙蝠的翼人的上肢鯨的鰭貓的前肢二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據研究比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。肱骨橈骨尺骨指骨掌骨腕骨1.這四種前(上)肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其種類有一致性嗎?都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類有一致性。二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據2.從上到下看這四種前(上)肢骨骼,，這些骨的排列順序一致嗎?排列順序一致二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據3.這四種前(上)肢骨骼的功能迥異，外形差別也很大，其內部結構模式為什么如此一致?這四種前(上)肢骨骼有相同的起源，說明它們可能是由共同的祖先進化來的。在漫長的進化過程中，因為適應不同的環境，逐漸出現了形態和功能的不同。二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據4.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結構還有哪些共同點?人與蝙蝠、鯨、貓的骨骼結構十分發達，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護內部器官的作用;頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅硬，起到保護作用，等等。二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據人骨骼圖蝙蝠骨骼圖痕跡器官動物的尾骨人類退化的尾骨二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據4.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結構還有哪些共同點?人與蝙蝠、鯨、貓的骨骼結構十分發達，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護內部器官的作用;頭骨骨塊減少或愈合，使頭骨堅硬，起到保護作用，等等。4.哺乳動物與魚在骨骼結構上有哪些共同點?這是否支持現有的脊椎動物有著共同的原始祖先?哺乳動物和魚都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具體的骨也有共同點，如哺乳類中耳的3塊聽小骨：鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚類的舌頜骨、方骨、關節骨有共同的起源。不同類群動物的骨骼結構具有許多共同點，支持現有的脊椎動物有著原始的共同祖先。二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據1.比較解剖學證據同源器官(homologousorgan)1.定義指不同生物的某些器官在基本結構、與生物體的相互關系以及胚胎發育的過程彼此相同，但在外形上有時并不相似，功能上也有差別。①同源器官是內在的或實質上的相似，表明在進化上的共同起源。②同源器官有時在表面上并不相似，功能上也不盡相同，但是在基本結構上、各部分的相互關系上、胚胎發生的來源上卻彼此相同或相似。比較解剖學上，特別著重于同源器官的探討，它們為生物進化提供了證據2.實例①蝙蝠的翼、鳥的翅膀、鯨的鰭、海豹的前鰭、貓的前肢、人的上肢等②哺乳類中耳的3塊聽小骨：鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚類的舌頜骨、方骨、關節骨。③鳥的羽毛與爬行類鱗片④脊椎動物的肺和魚鰾⑤馬鈴薯的塊莖和葡萄的卷須都是莖的變態同源器官(homologousorgan)同功器官（analogousorgan）2.實例①蝶翼與鳥翼均為飛翔器官蝶翼是膜狀結構，由皮膚擴展形成，而鳥翼是脊椎動物前肢形成在功能上相同，有時形狀也相似，但其來源與基本結構均不同的器官。1.定義②魚鰓與陸棲脊椎動物的肺，均為呼吸器官但魚鰓鰓絲來自外胚層，而肺來自內胚層。2.胚胎學證據①胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發育過程的學科。②比較不同動物以及人的胚胎發育過程，也可以看到進化的蛛絲馬跡。魚龜鳥人二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段，這個證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。魚龜鳥人鰓裂尾鰓裂尾2.胚胎學證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據細胞學：在光學顯微鏡水平上研究細胞的化學組成、形態、結構及功能的學科。分子生物學：從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據細胞生物學和分子生物學的研究，可以看出截然不同的當今生物之間也有很多相似之處。分析教材P103“思考·討論”，回答討論1、2、3、4題1.當今生物的細胞在結構上與古細菌有哪些共同點？這說明了什么？都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。地球上現存的古細菌與最古老的古細菌有相同的細胞結構模式，說明二者有共同的祖先。古細菌3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據2.舉例說出當今生物的細胞在代謝上的共同點。都有呼吸作用，代謝中的酶類非常相似，都有相同的能量“貨幣”—ATP,綠色植物能進行光合作用，細胞都以分裂的方式增殖。3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。3.人和類人猿在DNA的堿基序列或基因組方面高度接近說明了什么？牛山羊馬驢鴕鳥鴯鹋火雞羊人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c，說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關系的遠近，差異越小，表示親緣關系越近。支持生物有著共同的起源。4.關于人與其他生物的親緣關系，從細胞色素c的相關資料可以得出什么結論？這些數據是否支持生物有著共同的起源？名稱黑猩猩獼猴狗雞響尾蛇金槍魚果蠅天蠶蛾鏈孢霉酵母菌氨基酸差異數0111131421273143443.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據①細胞水平的證據a.物質基礎：組成細胞的物質基本相同，都以DNA作為遺傳物質。都有細胞膜、細胞質、核糖體等結構組成b.結構基礎：3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據①細胞水平的證據d.細胞中遺傳信息的傳遞遺傳信息在復制、轉錄和翻譯過程中都嚴格遵循堿基互補配對原則，翻譯過程中基本使用同一套遺傳密碼。即遺傳信息的復制與表達具有相同的模式。c.細胞代謝都是通過細胞呼吸提供能量都以ATP作為直接能源物質細胞代謝都需要酶，且酶的種類相似細胞都是以分裂的方式進行增殖3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據②分子水平的證據a.不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先。b.不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的差異的大小揭示了當今生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史，上出現的順序。3.細胞和分子水平的證據二、當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據總結生物有共同祖先的證據１.化石是生物進化最直接、最重要的證據２.脊椎動物比較解剖學(同源器官)的證據３.早期胚胎發育的證據４.細胞水平的證據５.分子(DNA和蛋白質)水平的證據來自化石記錄、脊椎動物的結構解剖比較、早期胚胎發育研究，以及DNA和蛋白質序列分析等各個方面的事實和證據，構成了完整的證據鏈，顯示出地球上的各種生物之間存在著或近或遠的親緣關系，這些證據之間相互補充、相互印證，充分說明豐富多樣的生物界蘊含著深刻的統一性，生物來自共同祖先。地球上的每一個生命個體都應該得到人類的保護和尊重。一、概念檢測1.關于生物的進化，只能靠運用證據和邏輯來推測。判斷以下有關生物進化證據和結論的說法是否合理。(1)通過化石可以了解已經絕滅的生物的形態結構特點，推測其行為特點。()(2)人和魚的胚胎發育經歷了有鰓裂及有尾的階段，這可以用人與魚有共同祖先來解釋。()(3)比較解剖學發現，不同種類的哺乳動物的前肢在形態上差別很大，這說明這些哺乳動物不是由共同祖先進化來的。()√√×2.生物進化的證據是多方面的，其中能作為直接證據的是()A.化石證據B.胚胎學證據C.比較解剖學證據D.分子生物學證據3.生物都有共同的祖先，下列各項不能作為支持這一論點的證據的是（）A.所有生物共用一套遺傳密碼B.所有生物都由ATP直接供能C.各種生物的細胞具有基本相同的結構D.所有生物的生命活動都是靠能量驅動的AD二、拓展應用1.如果有人堅持認為生物是自古以來就如此的，你認為能夠反駁他的最有效的證據是什么?為什么?當你提供了你認為最有效的證據后，他還可能如何辯解?你又如何進一步反駁?可以舉出本節教材中的各種證據，如不同地質年代中相繼出現的生物類群。已經滅絕的物種，物種大爆發事件，地殼劇烈運動、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對生物的影響，也可以引用達爾文論證生物進化時列舉的大量證據，如在加拉帕戈斯群島所發現的大量物種形成的事實。需要從所選擇的證據出發，厘清與所反駁的觀點之間的邏輯關系，進行由針對性的論述。我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發現的一些著名的化石群：澄江生物化石群、熱河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、關嶺生物化石群等。請任選一個化石群或當地已發現的化石群，查找相關資料，向全班同學介紹該化石群中主要的化石，以及該化石群的發現在研究生物進化中的重要意義。以澄江生物化石群為例，說明該化石群的發現在研究生物進化中的意義，澄江生物化石群分布在中國云南省澄江縣，保存了大量具軟軀體或弱礦化外殼的后生動物化石，展示了5.3億年前的海洋生態系統，是研究寒武紀大爆發事件最重要的化石寶庫之一。我國地域遼闊，古生物化石種類繁多，在生物進化的研究中起著非常重要的作用。下面是我國發現的一些著名的化石群