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教学演示课件ppt

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目 标 素 养1.通过对化石、比较解剖学和胚胎学证据进行比较、分析、归纳和概括,说明当今生物具有共同的祖先。2.概述当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征,从细胞和分子水平佐证当今生物具有共同的祖先。3.基于对丰富多样的生物具有共同祖先的认识,认同生物的统一性,摒弃人类中心主义的观点。
一、达尔文的生物进化理论
二、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遗体、遗物或生活痕迹等。2.作用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。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
3.分布大部分化石发现于沉积岩的地层中。4.化石4.意义(1)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。(2)揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
微思考1根据化石出现的地层判断,越早形成生物化石的地层是越浅还是越深?提示:越早形成生物化石的地层越深。
微判断1化石是研究生物进化最直接的证据。判断下列相关表述是否正确。(1)生物的遗体、遗物或生活痕迹叫作化石。(　　)(2)通过化石可以了解已绝灭生物的形态、结构特点,并推测其行为特点。(　　)(3)古老地层中没有复杂生物的化石,而新近地层中可能有简单生物的化石。(　　)(4)通过化石的研究可以证明地球上的各种生物之间有一定的亲缘关系。(　　)
(5)现在的各种生物是经过漫长的地质年代进化而来的。(　　)
三、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据1.其他方面证据的比较
2.总结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,都给生物进化论提供了有力的支持。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。
微思考2人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼,外形差别很大,功能也各不相同,其内部结构为什么如此相似?提示:这些生物具有原始的共同祖先,只是由于它们的生活环境不同,这些器官在进化过程中,逐渐出现了形态和功能上的不同,以适应不同的生活环境。
微判断2基于比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的证据,判断下列表述是否正确。(1)蝙蝠的翼与人的手是同源器官,说明两者存在亲缘关系。(　　)(2)具有同源器官的哺乳动物是由共同祖先进化来的。(　　)(3)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,说明人和鱼具有共同的祖先。(　　)(4)有共同祖先的生物个体在形态结构上没有差异。(　　)
(5)亲缘关系越近的生物,在细胞代谢方面的共同特征就越多。(　　)(6)通过对比不同物种的基因序列,可推断不同物种的进化关系。(　　)(7)DNA中的碱基序列相似程度越大,生物的亲缘关系可能越近。(　　)
一 地层中陈列的证据——化石问题探究研究人员在1.5亿年前的沉积岩中发现了已绝灭的剑尾动物的化石。研究人员对每个个体背甲的长/宽(用S表示)进行了测定。测定结果(该种动物S值的分布)表示成下图所示的p曲线。研究人员在1亿年前的沉积岩中,又在三个不同地点发现了三个不同的剑尾动物群体的化石,曲线a、b、c分别表示三个群体的S值的分布情况。请根据相关信息,讨论下列问题。
1.剑尾动物已经绝灭了1亿年,科学家是如何来研究剑尾动物的呢?提示:科学家通过研究剑尾动物的化石来研究剑尾动物,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。2.研究人员在1亿年前的沉积岩中,在三个不同地点发现了三个不同的剑尾动物群体的化石,据此可得出什么结论?提示:三个不同的剑尾动物群体是同时出现的。
3.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复杂的?请说明理由。提示:曲线c所代表的群体。该群体的S值出现了不同方向的变化。
归纳总结1.化石的种类(1)遗体化石:将古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。(2)遗迹化石:将古生物活动或存在过的痕迹保存下来的化石,其中最主要的是足迹。(3)遗物化石:将古动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的工具等保存下来的化石。
2.化石在研究生物进化中的应用
3.化石在地层里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。
典例剖析【例1】 化石能证明生物的进化,根本原因是(　　)A.化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等B.地壳岩石的形成有一定的顺序C.各类生物化石在地层中的出现有一定的顺序D.化石是古生物学研究的对象答案:C
解析:化石在地层中出现的顺序是人们研究生物进化的一个重要方面,不同生物化石的出现和地层的形成有着平行的关系,也就是说,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂,分类地位越高等。这种现象说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化而来的。另外,科学家还发现在最古老的地层中是没有化石的,说明地球上最初是没有生命的。
学以致用1.一位古生物学家研究岩石层中的化石层时,鉴定出了一个物种。他认为这个物种在一个较长的历史年代中没有发生什么变化。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B.该物种的化石出现在较新的岩石层中C.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答案:C
解析:该物种的化石出现在较老和较新的岩石层中,说明该物种经历了较长的历史年代都没有发生太多的变化。
二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据问题探究资料1　图1分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较,图2是人的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较。
资料2　下图是几种动物的DNA碱基序列与人类相比较的数据。
请思考并回答下列问题。1.根据资料1中的图1可以看出,人和其他脊椎动物在胚胎发育初期,不仅外形相似,而且在结构上都有鳃裂和尾,这说明了什么?到了胚胎发育晚期,除鱼之外,人和其他脊椎动物的鳃裂都消失了,人的尾也消失了,这又说明了什么?提示:发育初期,人和其他脊椎动物的胚胎在结构组成方面基本相同,这说明这些生物是由共同的原始祖先进化而来的。发育晚期,人和其他脊椎动物的胚胎在形态方面不一样,说明这些生物在不同的环境中向着不同方向进化。
2.根据资料1中的图2观察,人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼,它们在结构组成方面相同吗?这说明了什么?它们在形态方面相同吗?这又说明了什么?提示:它们在结构组成方面相同,这说明这些生物都起源于共同的原始祖先。它们在形态方面不同,这说明由于它们生活环境的不同,这些器官逐渐出现了形态和功能上的差异,体现了生物与环境相适应的特点。
3.根据资料2判断哪一种灵长类动物和人类的亲缘关系最近,并说明理由。提示:黑猩猩。因为黑猩猩与人类的DNA碱基序列有99.01%相同,比另外两种动物都高,且与人类开始分歧进化的时间比另外两种动物都晚。
归纳总结1.对人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍和蝙蝠的翼在结构上相似性的分析(1)从外形来看,这些器官很不相同,但是它们的内部结构却基本一致,它们都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成的,这些骨的排列顺序也基本一致。(2)这些器官结构的相似性说明,这些生物都是由共同的原始祖先进化而来的。
2.比较人和鱼的胚胎发育过程(1)人和鱼在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,说明人和其他脊椎动物都是由共同的原始祖先进化而来的,所以它们在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(2)古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中,所以人和其他脊椎动物在胚胎发育过程中会出现鳃裂。(3)人是从有尾的动物进化而来的,所以在胚胎发育的过程中会出现很明显的尾。
3.生物进化的几种证据、结论的比较
典例剖析【例2】 下图为4个物种的进化关系树,图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度,DNA碱基进化速率按1%/百万年计算。下列相关叙述合理的是(　　)A.4个物种不是由共同祖先形成的B.不同生物的DNA差异的大小不能揭示它们的亲缘关系C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了近百万年的累积D.大猩猩和人类的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
解析:4个物种DNA相似度很高,很可能来源于共同的祖先,A项不合理。不同生物的DNA差异的大小揭示了它们的亲缘关系,B项不合理。人类与黑猩猩的DNA差异是0.99%,而碱基进化速率为1%/百万年,通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历了99万年左右的累积,C项合理。通过比较DNA的差异可知,人与大猩猩的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系近,D项不合理。
学以致用2.蟒蛇外形上没有四肢,但它的体内还保留着后肢骨的残余,说明蟒蛇起源于有四肢的动物。这属于生物进化的(　　)A.胚胎学证据B.比较解剖学证据C.细胞和分子水平的证据D.化石证据答案:B
1.已知物种甲的化石比物种乙的化石在地层中出现的时间晚很多,由此推测(　　)A.物种甲比物种乙的数量多B.物种甲比物种乙的体型大C.物种甲比物种乙的结构复杂D.物种甲一定由物种乙进化而来答案:C
解析:化石是生物进化的最直接证据,生物进化遵循由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的规律,由于物种甲的化石比物种乙的化石在地层中出现的时间晚,所以推测物种甲的结构比乙复杂。
2.鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔7种脊椎动物和人的胚胎在发育早期都有鳃裂和尾,这说明(　　)A.它们的胚胎相似B.脊椎动物和人的早期胚胎用鳃呼吸C.它们的早期胚胎都有游泳的能力D.脊椎动物和人都是由有鳃、尾的共同原始祖先进化来的答案:D
3.地球上现存的生物来自共同祖先。下列有关细胞和分子水平的证据的说法,错误的是(　　)A.大多数现存生物的遗传物质都是DNAB.亲缘关系越近的生物,其DNA序列相似性越高C.人类与猩猩、恒河猴以及兔的血红蛋白基因中的碱基序列有一定的相似性D.不同生物体内细胞色素c的氨基酸序列存在较大差异答案:D