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1、第第6章章生物的进化生物的进化新知新知一一地层中陈列的证据地层中陈列的证据化石化石 结合教材结合教材中的中的“辽宁古果化石标本辽宁古果化石标本”图和图和“地层中有大地层中有大量化石的示意图量化石的示意图”,分析教材中的分析教材中的“思考思考讨论讨论:化石证据对化石证据对共同由来学说的支持共同由来学说的支持”并阅读相关内容并阅读相关内容,说出达尔文生物说出达尔文生物进化论的组成和内容进化论的组成和内容;认同化石是研究生物进化最直接、认同化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。最重要的证据。1.达尔文生物进化论的组成。达尔文生物进化论的组成。(1)_学说学说:指出地球上所有的生物都是由指出地球上所
2、有的生物都是由_进化来的。进化来的。(2)自然选择学说自然选择学说:揭示了揭示了_,解释了解释了_。共同由共同由来来 原原始的共同祖先始的共同祖先 生物进化的机制生物进化的机制 适适应的形成和物种形成的原因应的形成和物种形成的原因 2.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。(1)化石的概念化石的概念:通过自然作用保存在地层中的古代通过自然作用保存在地层中的古代生物的生物的_等。等。(2)研究内容研究内容:从动物的从动物的_化石推测它们的饮食情况。化石推测它们的饮食情况。从动物的从动物的_化石推测其体型大小和运动方式。化石推测其体型大小和运动方式。从植物
3、化石推测它们的从植物化石推测它们的_。(3)研究成果研究成果:证实了生物是由证实了生物是由_经过漫长的地经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。质年代逐渐进化而来的。揭示出生物由揭示出生物由_、由、由_、由由_的进化顺序。的进化顺序。遗体、遗物或生活痕遗体、遗物或生活痕迹迹 原始的共同祖先原始的共同祖先牙牙齿齿 形态、结构和分类地形态、结构和分类地位位 简单到复简单到复杂杂 低等到高低等到高等等水生到陆生水生到陆生骨骨骼骼新知新知二二其他方面的证据其他方面的证据 结合教材结合教材中的中的“三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图较的示意图”和和“人胚胎发育早期的显微
4、照片人胚胎发育早期的显微照片”,分析教材中分析教材中的的“思考思考讨论讨论:比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼”和和“思考思考讨论讨论:从细胞和分子水平看当今生物的共同特征从细胞和分子水平看当今生物的共同特征”，并阅读相关内容并阅读相关内容,列举生物进化论的其他证据。列举生物进化论的其他证据。1.比较解剖学证据。比较解剖学证据。(1)证据证据:脊椎动物的器官、系统的形态和结构脊椎动物的器官、系统的形态和结构,具有高具有高度度_性。性。(2)论点论点:_有共同的祖先。有共同的祖先。一一致致脊椎动物脊椎动物 2.胚胎学证据。胚胎学证据。(1)证据证据 人和鱼的
5、胚胎在发育早期会出现相似的人和鱼的胚胎在发育早期会出现相似的_。脊椎动物在脊椎动物在_都有彼此相似的阶段。都有彼此相似的阶段。(2)_有共同的祖先。有共同的祖先。3.细胞和分子水平的证据。细胞和分子水平的证据。(1)证据证据:当今生物都有能进行代谢、生长和增殖的当今生物都有能进行代谢、生长和增殖的_,细胞有共同的细胞有共同的_等。等。(2)论点论点:_有共同的祖先。有共同的祖先。鳃裂和尾鳃裂和尾胚胎发育早胚胎发育早期期人和其他脊椎动物人和其他脊椎动物细细胞胞物质基础和结构基物质基础和结构基础础生生物物探究一探究一地层中陈列的证据地层中陈列的证据化石化石 资料资料 生命起源是自然科学领域内最重大
6、的课题之生命起源是自然科学领域内最重大的课题之一。一百多年前一。一百多年前,恩格斯就已指出恩格斯就已指出“生命是蛋白体的存生命是蛋白体的存在方式在方式”。蛋白质和核酸的结构与功能是认识生命现象。蛋白质和核酸的结构与功能是认识生命现象的基础。在绝大多数生物体内的基础。在绝大多数生物体内,组成蛋白质的氨基酸有组成蛋白质的氨基酸有21种种,这些氨基酸大部分已在化石中找到这些氨基酸大部分已在化石中找到,这对研究生命这对研究生命起源具有很大意义。起源具有很大意义。在前寒武纪地层中在前寒武纪地层中,特别是在前寒武纪的燧石层中特别是在前寒武纪的燧石层中,已已陆续发现了各种化学化石和微体化石陆续发现了各种化学
7、化石和微体化石,如南非距今如南非距今37亿年的亿年的前寒武纪地层中发现有显示非生物起源和生物起源的中间前寒武纪地层中发现有显示非生物起源和生物起源的中间性质的有机物质性质的有机物质;距今距今32亿年的前寒武纪地层中发现有植物亿年的前寒武纪地层中发现有植物色素的分解产物色素的分解产物,这说明那时生物已经开始进行光合作用。这说明那时生物已经开始进行光合作用。美国明尼苏达州距今美国明尼苏达州距今27亿年的前寒武纪地层中亿年的前寒武纪地层中,发现有发现有现代蓝细菌类念球藻所含的特征物现代蓝细菌类念球藻所含的特征物,说明说明27亿年前就有和现亿年前就有和现代蓝细菌类念球藻属相类似的蓝细菌。代蓝细菌类念球
8、藻属相类似的蓝细菌。结合上述资料结合上述资料,分析下列问题。分析下列问题。(1)为什么说蛋白质和核酸的结构与功能是认识为什么说蛋白质和核酸的结构与功能是认识生命现象的基础生命现象的基础?提示提示:蛋白质是生命活动的体现者蛋白质是生命活动的体现者,核酸是生命活核酸是生命活动的控制者动的控制者,蛋白质和核酸是生命活动最重要的物质。蛋白质和核酸是生命活动最重要的物质。(2)通过分析对前寒武纪化石中氨基酸等物质的通过分析对前寒武纪化石中氨基酸等物质的研究研究,你能得出什么结论你能得出什么结论?提示提示:生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质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。年代逐渐
9、进化而来的。(3)资料说明化石在生物进化的研究中具有什么资料说明化石在生物进化的研究中具有什么作用作用?提示提示:化石是研究生物进化最直接、最重要的证化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。据。【例【例1】生物进化最可靠的证据是】生物进化最可靠的证据是()A.各类生物化石在地层里按一定的顺序出现各类生物化石在地层里按一定的顺序出现 B.哺乳动物在胚胎发育初期非常相似哺乳动物在胚胎发育初期非常相似 C.脊椎动物具有结构相似的器官脊椎动物具有结构相似的器官 D.生物都能适应一定的环境生物都能适应一定的环境 解析解析:化石是指通过自然作用保存在地层中的古代化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的
10、遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进生物的遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。化最直接、最重要的证据。答案答案:A 【例【例2】对不同地层中生物化石的研究表明】对不同地层中生物化石的研究表明,在古生代在古生代早期早期,海生的藻类植物繁盛海生的藻类植物繁盛;到了古生代中期到了古生代中期,原始陆生植物原始陆生植物出现出现;到古生代晚期到古生代晚期,蕨类植物繁盛蕨类植物繁盛,裸子植物出现裸子植物出现;中生代裸中生代裸子植物繁盛子植物繁盛,并在中生代晚期出现了被子植物。上述现象不并在中生代晚期出现了被子植物。上述现象不能说明的生物进化事实是能说明的生物进化事实是()A.
11、生物进化方向是由水生到陆生生物进化方向是由水生到陆生 B.藻类植物是原始低等的植物类群藻类植物是原始低等的植物类群 C.被子植物是高等的植物类群被子植物是高等的植物类群 D.蕨类植物和裸子植物都是由藻类植物直接进化而蕨类植物和裸子植物都是由藻类植物直接进化而 来的来的 解析解析:题中所述从古生代早期、中期到晚期的植物题中所述从古生代早期、中期到晚期的植物有从水生到陆生进化的特点。古生代早期的是藻类植有从水生到陆生进化的特点。古生代早期的是藻类植物物,所以最低等所以最低等;中生代晚期出现被子植物中生代晚期出现被子植物,所以最高等所以最高等,但不能看出蕨类植物和裸子植物与藻类植物之间的进但不能看出
12、蕨类植物和裸子植物与藻类植物之间的进化关系。化关系。答案答案:D 【情境迁移】研究人员在【情境迁移】研究人员在1.5亿年前的沉积岩中发亿年前的沉积岩中发现了已灭绝的剑尾动物的化石现了已灭绝的剑尾动物的化石,而后对每个个体背甲的而后对每个个体背甲的长长/宽宽(用用S表示表示)进行了测定进行了测定,测定结果测定结果(该种动物该种动物S值的分值的分布布)如下图中的如下图中的p曲线。在曲线。在1亿年前的沉积岩中亿年前的沉积岩中,研究人员研究人员又在又在3个不同地点发现了个不同地点发现了3个不同剑尾动物群体的化石个不同剑尾动物群体的化石,曲线曲线a、b、c分别表示分别表示3个群体的个群体的S值的分布情况
13、。值的分布情况。(1)在在1亿年前的沉积岩中亿年前的沉积岩中,在在3个不同地点发现个不同地点发现3个不同剑尾动物群体的化石个不同剑尾动物群体的化石,据此可得出什么结论据此可得出什么结论?提示提示:3个不同的剑尾动物群体是同时出现的。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,3个不同群体中哪个群体当时生存个不同群体中哪个群体当时生存的环境是较为复杂的的环境是较为复杂的?为什么为什么?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。探究探究二二其他方面的证据其他方面的证据 资料资料1 同源器官是指不同生物的某些器官在基本结构、同源器官是指不同生物的某些
14、器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程方面彼此各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程方面彼此相同相同,但在外形上有时并不相似但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。例如功能上也有差别。例如,脊椎脊椎动物的前肢、蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢动物的前肢、蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢,虽虽然具有不同的外形然具有不同的外形,功能也不尽相同功能也不尽相同,但却有相同的基本结构但却有相同的基本结构,内部骨骼都是由肱骨、前臂骨内部骨骼都是由肱骨、前臂骨(桡骨、尺骨桡骨、尺骨)、腕骨、掌骨和、腕骨、掌骨和指骨组成指骨组成;各部分骨块和动物身体的相对位置相同各部分骨块和动
15、物身体的相对位置相同;在胚胎发在胚胎发育上育上,从相同的胚胎原基以相似的过程发育而来。从相同的胚胎原基以相似的过程发育而来。陆生脊椎动物的肺和鱼鳔也是同源器官。从胚胎陆生脊椎动物的肺和鱼鳔也是同源器官。从胚胎发育来看发育来看,肺和鳔同出于胚胎期原肠管的突出肺和鳔同出于胚胎期原肠管的突出;从进化从进化上来看上来看,两栖动物的肺是从古代总鳍鱼的鳔演变而来的。两栖动物的肺是从古代总鳍鱼的鳔演变而来的。植植物也同样有同源器官物也同样有同源器官,如马铃薯的块茎和葡萄的如马铃薯的块茎和葡萄的卷须都是茎的变态卷须都是茎的变态;豌豆的卷须和小檗的刺都和叶是同豌豆的卷须和小檗的刺都和叶是同源器官。在比较解剖学中
16、特别注意同源器官的研究源器官。在比较解剖学中特别注意同源器官的研究,它它们为生物进化提供了直接的证据。们为生物进化提供了直接的证据。资料资料2 细胞色素细胞色素c的氨基酸序列比较被选择作为的氨基酸序列比较被选择作为分子生物学在进化论上的最初应用。细胞色素分子生物学在进化论上的最初应用。细胞色素c是参是参与细胞呼吸的重要蛋白质与细胞呼吸的重要蛋白质,在所有的需氧细胞中都存在所有的需氧细胞中都存在。至今已有许多物种的细胞色素在。至今已有许多物种的细胞色素c的氨基酸序列被的氨基酸序列被测定测定,选择一些代表性物种选择一些代表性物种,与人的细胞色素与人的细胞色素c氨基酸序氨基酸序列列(约有约有104个氨基酸个氨基酸)相比相比,其差异如下其差异如下:生物名称生物名称 氨基酸差异氨基酸差异/个个 生物名称生物名称 氨基酸差异氨基酸差异/个个黑猩猩黑猩猩0 0金枪鱼金枪鱼2121猕猴猕猴1 1果蝇果蝇2727狗狗1111天蚕蛾天蚕蛾3131鸡鸡1313链孢霉链孢霉4343响尾蛇响尾蛇1414酵母菌酵母菌4444 结合上述资料结合上述资料,分析下列问题。分析下列问题。(1)同源器官的一致性作为生物进化
