高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 生物有共同祖先的证据课文课件ppt

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第1节　生物有共同祖先的证据
生物有共同祖先的证据1．达尔文的生物进化论
2．地层中陈列的证据——化石(1)概念：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的______________或____________等，________是研究生物进化最直接、最重要的证据。(2)生物化石在地层中的分布规律：生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。在越早形成的地层中出现的生物结构越________、越________，在越晚形成的地层中出现的生物结构越________、越________。
(3)事实证据①赫氏近鸟龙化石——鸟类起源于恐龙。②古人类化石——人猿共祖说。(4)得出结论：①证实了生物是由__________________经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。②揭示出生物由简单到复杂，由低等到高等，________________的进化顺序。
3．比较解剖学证据(1)概念：比较脊椎动物的器官、系统的______________，并与生物进化相联系的科学。比较解剖学为生物进化理论提供了丰富的证据。(2)事实证据：①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是____________。②马铃薯的块茎、葡萄的卷须都属于__________。(3)得出结论具有同源器官的生物是由____________演化而来的。这些具有共同祖先的生物生活在____________中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的________，因而产生形态上的差异。
4．胚胎学证据(1)胚胎学：是指研究动植物胚胎的______________过程的学科。(2)事实证据：①人和其他脊椎动物在胚胎发育过程中会出现________。②在胚胎发育过程中会出现明显的______。(3)得出结论：人和其他脊椎动物有______________。
5．细胞和分子水平的证据(1)事实证据①无论古细菌生物还是现代生物，它们的细胞都有相似的________ ____。②人和类人猿在DNA的____________或基因组方面高度接近。③不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异。(2)基本结论①生物有着共同的____________。②揭示当今生物种类亲缘关系的________以及它们在进化史上出现的________。
〔学霸记忆〕1．达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。2．化石是指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。3．研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，还可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。4．胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。5．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。
〔活学巧练〕判断下列叙述的正误(1)脊椎动物前肢骨骼排列具有规律性，属于比较解剖学的证据。(　　)(2)化石是研究生物进化的重要证据。(　　)(3)不同种真核生物细胞色素c的氨基酸组成有差异，属于生物化学证据。(　　)(4)同源器官和痕迹器官属于比较解剖学的证据。(　　)
〔思考〕1．下图是科学家在地层中发现的未被破坏的沉积岩石层的次序，图中Ⅱ层中有物种A的化石，Ⅰ层中有物种B的化石。(科学思维)(1)比较物种A与物种B的重要差异。(2)在Ⅱ层里能否找到物种B的化石？为什么？
提示：(1)物种A比物种B出现时间晚，在结构上物种A比物种B复杂，在进化地位上物种A比物种B高等。(2)有可能。物种B出现时间早，可能已经灭绝，也可能是部分物种B变异后逐渐进化为物种A，还可能是物种B一直适应环境，直到物种A出现时仍然存在。2．昆虫的翼和蝙蝠的翼相似，能说明二者具有共同的原始祖先吗？(生命观念)提示：不能，两者是同功能器官不是同源器官。
1．用化石来研究生物的进化口诀记忆：地层形成有早晚，化石形成有特点；地层越深越简单，生物年代越久远；由深到浅变复杂，生物进化是必然；化石证据最直接，研究进化规律现。
地层中陈列的证据和当今生物体上进化的证据
2．当今生物体上进化的印迹
(2022·江苏省镇江市高一下学期期末)下列可作为研究生物进化最直接、最重要证据的是(　　)A．化石证据B．比较解剖学证据C．胚胎学证据D．分子生物学证据[解析]　化石、比较解剖学证据、胚胎学的证据、分子生物学证据都能给生物进化提供证据，但是生物进化的直接证据是化石，B、C、D错误，A正确。故选A。
下列关于化石的叙述，正确的是(　　)A．所有的古生物都能形成化石B．在越古老地层中形成化石的生物越高等C．化石是研究生物进化最主要、最可靠的证据D．根据地层中的化石可判断生物进化的速度
[解析]　化石是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，不是所有的古生物都能形成化石，A错误；生物的化石在地层的出现是有一定顺序的，在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等，B错误；化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，C正确；根据地层中的化石可判断生物是否在进化，但无法判断进化的速度，D错误。
下列关于生物进化的证据的说法，正确的是(　　)A．脊椎动物中陆生种类在胚胎早期有鳃裂，说明陆生脊椎动物是从水生动物进化而来的B．同源器官的存在，是胚胎学为生物进化提供的证据C．通过细胞色素c的研究可以知道生物进化的详细历程D．鲸的鳍、猫的前肢等在外形和功能上不同，说明它们由不同的祖先演化而来
[解析]　陆生脊椎动物的胚胎在发育早期都有鳃裂，说明它们的祖先生活在水中，A正确；同源器官不是胚胎学证据，而是比较解剖学证据，B错误；通过细胞色素c的研究可以知道生物之间的亲缘关系，C错误；鲸的鳍和猫的前肢虽然外形和功能不同，但有相同的基本结构，说明它们是由共同的原始祖先演化而来，D错误。
教材中能说明生物有共同祖先的事例1．生物的遗传物质都是核酸地球上目前存在的生物的遗传物质都是核酸，其中具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA。2．地球上生物遗传信息传递都遵循中心法则DNA上的遗传信息通过复制传递到子细胞或子代生物体内，并通过转录传到RNA上，RNA上的信息通过翻译指导蛋白质的合成。这些信息传递过程不管是在真核生物还是在原核生物中都存在，如果生物不是具有共同起源，两类生物不会这么巧合都遵循中心法则。
3．地球上生物遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则在生物界通用的中心法则中，都遵循碱基互补配对原则，比如DNA复制时有A—T、G—C配对，在转录过程中，有T—A、A—U、G—C配对，在翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子存在A—U、G—C配对。4．地球上的生物都共用同一套遗传密码生物体内RNA指导蛋白质合成，都是mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，故而生物有64种密码子，而且无论是动物、植物、微生物，其特定密码子对应编码的氨基酸都是相同的。终止密码子都是UAA、UAG、UGA。这也充分说明了地球上的生物有共同起源。
5．生物体有共同起源的其他证据地球上生物有共同起源在别的方面我们也能找到一些证据。比如地球上的具有生命系统的细胞都具有生物膜系统(如细胞膜)，而且无论是原核细胞还是真核细胞的生物膜都以磷脂双分子层为基本支架。
人体血红蛋白β链由146个氨基酸组成，比较短尾猿、狗、鸟、青蛙、七鳃鳗与人体血红蛋白β链的区别，结果短尾猿与人血红蛋白β链的差异最小，下列表述错误的是(　　)A．短尾猿与人类亲缘关系最近B．该比较为进化提供了分子水平的证据C．不同种动物的血红蛋白运输氧气能力不同D．氨基酸不同与DNA碱基排序没有关系
[解析]　短尾猿的血红蛋白β链与人体差异最小，说明二者的亲缘关系最近，A正确；蛋白质、DNA等生物大分子为生物进化提供了分子水平的证据，B正确；不同种动物中组成血红蛋白β链的氨基酸存在差异，说明不同种动物的血红蛋白β链的结构也存在差异，由此说明它们的功能(运输氧气能力)会略有不同，C正确；根据基因表达的过程可知，蛋白质中的氨基酸序列由相关基因(DNA)的碱基序列决定，D错误。
问题探讨☞P1001．提示：不能。反对共同由来学说的证据主要有神创论，也叫特创论。神创论认为生物界的所有物种(包括人类)，以及天体和大地，都是由上帝创造出来的。神创论虽然反对共同由来学说，但却拿不出更具有说服力的证据。2．提示：化石、比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的证据。
思考·讨论☞P1011．提示：支持。由不同地层中的生物化石种类可知，在古老的地层中只有单细胞生物，在较新的地层中有多种多细胞生物，这说明了多细胞生物是由单细胞生物进化而来的，支持了达尔文的共同由来学说。2．提示：因为赫氏近鸟龙化石的身体骨架与恐龙非常接近，但其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。说明鸟类起源于恐龙。3．提示：支持。少女露西的上肢骨结构与黑猩猩的相似，适于攀缘，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走，支持了人猿共祖说。
思考·讨论☞P1021．提示：蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。2．提示：骨的排列顺序一致。它们的排列顺序由上到下都是肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。3．提示：说明来源于共同的祖先。4．提示：人与蝙蝠、鲸和猫在骨骼结构上的共同点均是五指型附肢，尺骨、桡骨、肱骨均一致，并且排列方式也基本一致。哺乳动物与鱼在骨骼结构上的共同点：由中轴骨和附肢骨构成，中轴骨均包含头骨和脊柱。支持生物有共同的原始祖先。
思考·讨论☞P1031．提示：共同点：都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明了当今生物的细胞与古细菌具有统一性，当今生物可能起源于古细菌。2．提示：均能进行呼吸作用；都需要ATP提供能量；都能合成自身需要的物质；都能分解有机物提供生命活动所需要的能量；代谢过程都需要酶的催化。3．提示：说明人与类人猿的亲缘关系比较近。4．提示：从细胞色素c的相关资料可以得出：亲缘关系越近，氨基酸差异越小，反之，差异越大。这些数据支持生物有着共同的起源。
练习与应用☞P104一、概念检测1．(1)√　(2)√　(3)×2．A3．D　所有生物共用一套遗传密码，支持生物有共同的祖先，A项正确；ATP是所有生物的直接能源物质，B项正确；各种生物的细胞具有基本相同的结构，如都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质等，C项正确；自由扩散不需要能量，D项错误。
二、拓展应用1．提示：化石。因为利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物种类及其形态、结构、行为等特征。辩解：化石的年代不易确定。反驳：可以通过测定放射性同位素的半衰期来确定化石的年龄，推出化石生物生存的年代。2．化石群是指保存为化石的部分埋藏群。埋藏群并非全部都能转变为化石，其中没有硬体或硬体不坚固的生物及幼虫等常被破坏而不形成化石，仅有部分埋藏群经石化作用而形成化石群。
山旺生物化石群是产于山东省临朐县东部解家河盆地的中新世早期的山旺组硅藻土层中的生物群化石。地层内保存了各种精美的动植物化石，素有“古代化石博物馆”之称。主要化石门类包括硅藻、孢粉、植物化石、介形虫、昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等，代表化石有玄武蛙、临朐蟾蜍、中新原螈、中新蛇、鲁钝吻鳄、山旺鸟、山旺蝙蝠、硅藻鼠、孔氏半熊、三角原占鹿、柄杯鹿、犀类等。山旺生物化石群是研究中国东部自新生代以来生物群演化和环境变迁的重要佐证。
1．马利筋(一种植物)含有强心苷，对鸟兽有毒，故鸟兽一般不食用；而斑蝶却可以食用，并将强心苷贮存于身体组织中，从而出现一种怪味，导致一般的食虫鸟不吃它；同时还有另一种蝶类，其体色和体型都与斑蝶相似，但没有怪味。以下说法不能推出的是(　　)A．马利筋通过产生毒素进行自我保护，降低被捕食概率B．斑蝶可以免疫强心苷毒性从而增强自身种间竞争力C．类似斑蝶的蝶类因不能产生怪味，易被食虫鸟捕食D．马利筋与斑蝶是长期自然选择协同进化的结果
[解析]　马利筋通过产生毒素进行自我保护，降低被捕食概率，A正确。斑蝶既可以免疫强心苷毒性，使其免受该物质的影响，又可以积累这一物质，降低被捕食的概率，从而增强自身种间竞争力，B正确。类似斑蝶的蝶类虽不能产生怪味，但它们采用拟态作用逃避鸟类捕食，C错误。马利筋发展了防御机制，产生强心苷；斑蝶在进化过程中产生了相应的适应性，可以食用马利筋并将强心苷贮存于身体组织中，因此马利筋与斑蝶是长期自然选择协同进化的结果，D正确。
2．(2022·山东省菏泽市高一下学期期末)关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。以下有关生物进化证据和结论的说法错误的是(　　)A．通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点，推测其行为特点B．人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人与鱼有共同祖先来解释C．比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的D．化石证据可作为生物进化的直接证据
[解析]　通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点，推测其行为特点，A正确；人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人与鱼有共同祖先来解释，B正确；比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，但有的结构和功能相似，这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的，C错误；化石证据可作为生物进化的直接证据，D正确。故选C。
3．(2022·山东省泰安市高一下学期期末)化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物的进化提供了有力的支持。请分析回答下列问题：(1)在越古老的地层里，成为化石的生物越简单越低等；在越晚近的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。已经发现的大量化石证据，证实了生物是由______________________________逐渐进化而来的，而且还揭示出生物____________________________________________的进化顺序。(2)鱼类终身存在的鳃裂，在陆生脊椎动物胚胎早期也出现过，这属于________为生物进化提供的证据；研究比较人的上肢、马、鲸、龟、蝙蝠的前肢、鸟的翼，发现他们之间的共同特点，这属于____________为生物进化提供的证据。
共同祖先经过漫长的地质年代
由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生
(3)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。
从表中可以看出，菌类、动物、植物和人的细胞内均有细胞色素c，这一事实说明________________________________。通过比较人与不同生物在细胞色素c氨基酸组成上的差异，得出的结论是___________ _______________。这项比较是从______________水平为生物的进化提供了证据。
生物之间都具有一定的亲缘关系