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1、
第 1 節(jié)
生物有共同祖先的證據(jù)
新課標
1.共同由來學說的內容。
2.支持共同由來學說的證據(jù)。
1.達爾文的生物進化論
核心素養(yǎng)
1.科學思維——掌握生物有共同祖先的證據(jù)。 2.社會責任——認同生物是不斷進化的,當今 的各種生物來自共同祖先。
知識點生物有共同祖先的證據(jù)
2.地層中陳列的證據(jù)——化石
(1)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,化 石是研究生物進化的最直接、最重要證據(jù)。
(2)生物化石在地層中的分布規(guī)律
生物的化石在地層里的出現(xiàn)是有一定順序的。在越早形成的地
2、層中出現(xiàn)的生物結構越簡 單、越低等,在越晚形成的地層中出現(xiàn)的生物結構越復雜、越高等。
(3)事實證據(jù)
①赫氏近鳥龍化石——鳥類起源于恐龍。
②古人類化石——人猿共祖說。
(4)得出結論
①證實了生物是由原始的共同祖先經(jīng)過漫長的地質年代逐漸進化而來的。
②揭示出生物由簡單到復雜,由低等到高等,由水生到陸生的進化順序。
3.比較解剖學證據(jù)
(1)比較解剖學:比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)和結構,并與生物進化相聯(lián)系的科 學。比較解剖學為生物進化理論提供了豐富的證據(jù)。
(2)事實證據(jù)
①蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢都是同源器官。
3、
②馬鈴薯的塊莖、葡萄的卷須都屬于變態(tài)莖。
(3)得出結論
具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來的。這些具有共同祖先的生物生活在不同環(huán) 境中,向著不同的方向進化發(fā)展,其結構適應于不同的功能,因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。
4.胚胎學證據(jù)
(1)胚胎學:是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)育過程的學科。
(2)事實證據(jù)
①人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育過程中會出現(xiàn)鰓裂。
②在胚胎發(fā)育過程中會出現(xiàn)明顯的尾。
(3)得出結論
人和其他脊椎動物有共同祖先。
5.細胞和分子水平的證據(jù)
(1)事實證據(jù)
①無論古細菌生物還是現(xiàn)代生物,它們的細胞都
4、有相似的基本結構。
②人和類人猿在 DNA 的堿基序列或基因組方面高度接近。
③不同生物與人的細胞色素 c 氨基酸序列的差異。
(2)基本結論
①生物有著共同的原始祖先。
②揭示當今生物種類親緣關系的遠近以及它們在進化史上出現(xiàn)的順序。
(1)脊椎動物前肢骨骼排列具有規(guī)律性,屬于比較解剖學的證據(jù)。(√)
(2)化石是研究生物進化的重要證據(jù)。(√)
(3)不同種真核生物細胞色素 c 的氨基酸組成有差異,屬于生物化學證據(jù)。(√)
(4)同源器官和痕跡器官屬于比較解剖學的證據(jù)。(√)
1 .(科學思維)下圖是科學家在地層中發(fā)現(xiàn)的未被破壞的沉積
5、巖石層的次序,圖中Ⅱ層 中有物種 A 的化石,Ⅰ層中有物種 B 的化石。
(1)比較物種 A 與物種 B 的重要差異。
提示:(1)物種 A 比物種 B 出現(xiàn)時間晚,在結構上物種 A 比物種 B 復雜,在進化地位上 物種 A 比物種 B 高等。
(2)在Ⅱ層里能否找到物種 B 的化石?為什么?
提示:有可能。物種 B 出現(xiàn)時間早,可能已經(jīng)滅絕,也可能是部分物種 B 變異后逐漸 進化為物種 A,還可能是物種 B 一直適應環(huán)境,直到物種 A 出現(xiàn)時仍然存在。
2.(生命觀念)昆蟲的翼和蝙蝠的翼相似,能說明二者具有共同的原始祖先嗎?
提示:不能,兩者是
6、同功器官不是同源器官。
1.生物進化最可靠的證據(jù)是( )
A.各類生物化石在地層里按一定的順序出現(xiàn)
B.哺乳動物在胚胎發(fā)育初期非常相似
C.脊椎動物具有結構相似的器官
D.生物都能適應一定的環(huán)境
解析:選 A 研究生物進化最直接、最可靠的證據(jù)是化石,因為化石是保存在地層中的
古代生物遺體、遺物或生活痕跡,各類生物的化石在地層中的出現(xiàn)是有一定順序的。 2.下列關于證明生物進化證據(jù)的論述,正確的是( )
A.化石是保存在地層中的古地質年代的動植物的遺體,是研究生物進化的直接證據(jù) B.蝙蝠的翼和人的手的結構的相似性可以說明兩種生物是由共同祖先演化而來的
7、 C.比較人和其他脊椎動物的胚胎發(fā)育過程可知人和其他脊椎動物之間存在血緣關系 D.現(xiàn)存的不同生物之間親緣關系越近,其 DNA 序列和蛋白質中氨基酸序列相似度越
高
解析:選 D 化石是指保存于地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡;蝙蝠的翼和
人的上肢是同源器官;比較人和其他脊椎動物的胚胎發(fā)育過程可知人和其他脊椎動物之間存
在親緣關系;現(xiàn)存的不同生物之間親緣關系越近,其 DNA 序列和蛋白質中氨基酸序列相似 度越高。
[歸納提升]
1.理解“化石是研究生物進化的直接證據(jù)”
通過研究化石及其在地層中出現(xiàn)的先后順序,人們能夠比較直觀地了解生物進化的大致 歷
8、程和規(guī)律,因此化石是研究生物進化的直接證據(jù)。
2.運用比較法研究生物的進化
(1)比較化石:比較不同類型動物的化石在地層中出現(xiàn)的順序,從而判斷動物的進化順 序。
不同生物化石的出現(xiàn)和地層的形成有著平行關系,越古老的地層中,形成化石的生物越
簡單、越低等。越晚近的地層中,形成化石的生物越復雜、越高等,但是由于地質作用,地 質年代較近的地層中也可能有低等生物化石。
(2)比較形態(tài)結構:比較動物的形態(tài)和解剖特征,判斷生物間的進化關系和親緣關系。 例如,對人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼在結構上相似性的分析
①人的上肢、貓的前肢、鯨的鰭和蝙蝠的翼,從外形
9、來看,這些器官很不相同,但是比 較它們的內部結構,卻基本上一致,它們都是由肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨組成。 排列的方式也基本一致。這些器官只是在進化過程中,為適應不同的生活環(huán)境,逐漸出現(xiàn)了 形態(tài)和功能上的不同。
②從這些器官結構上的相似性可以說明,這些生物都是由共同的原始祖先進化而來的。 (3)比較發(fā)育過程:比較動植物的胚胎形成和發(fā)育過程,為生物進化提供發(fā)育方面的證
據(jù)。
例如,比較人、魚、龜和雞胚胎發(fā)育的相似性
人、魚、龜和雞胚胎發(fā)育的相同或相似性說明,高等脊椎動物是從古代的某些低等脊椎 動物進化而來的。也就是說,人和其他脊椎動物都是由共同的古代原始祖先進化而
10、來的,所 以它們的胚胎在發(fā)育初期十分相似。古代脊椎動物共同的原始祖先生活在水中,所以陸生脊 椎動物和人在胚胎發(fā)育過程中會出現(xiàn)鰓裂。人是從有尾的動物進化而來的,所以在胚胎發(fā)育 的過程中會出現(xiàn)很明顯的尾。
(4)比較分子的差異:利用組成生物體的一些重要物質在分子水平上的差異性,來比較 生物之間的親緣關系。
親緣關系越近的生物,其 DNA 或蛋白質分子具有越多的相同性;親緣關系越遠的生物, 其 DNA 或蛋白質分子的差別就越大。
[學習小結]
1.下列關于生物進化證據(jù)的說法,錯誤的是( )
A.生物的遺物或生活痕跡可形成化石
B.親緣關系越近的生物,細胞代
11、謝方面的共同特征就越多 C.DNA 中的堿基序列相似程度越大,生物的親緣關系可能越近
D.蝙蝠的翼與人的手是同源器官,說明兩者存在親緣關系
解析:選 D 蝙蝠的翼與人的上肢是同源器官,而不是人的手。
2.人體內殘留了哺乳動物體內相當發(fā)達的闌尾,這可作為生物進化中哪一方面的證據(jù) ( )
A.化石證據(jù) C.胚胎學證據(jù)
B.比較解剖學證據(jù) D.生物遺傳方面的證據(jù)
解析:選 B 生物進化的證據(jù)主要有化石證據(jù)、比較解剖學證據(jù)、胚胎學證據(jù)?;?
指保存在巖層中的古代生物遺體、遺物或生活痕跡;比較解剖學是對各類脊椎動物的器官和
系統(tǒng)進行解剖和比較研
12、究的科學;胚胎學是研究動植物的胚胎形成和發(fā)育過程的科學。人體 內殘存了哺乳動物體內相當發(fā)達的闌尾,是屬于比較解剖學上的證據(jù)。
3.科學家通過比較與現(xiàn)代馬相似的動物的骨骼化石,以及它們的生存時期(如圖所示), 認為它們是現(xiàn)代馬的祖先。不能直接從圖中獲得的進化證據(jù)是( )
A.腿骨結構大部分相同 C.中足趾逐漸變得發(fā)達
B.足趾個數(shù)逐漸減少 D.遺傳物質基本相同
解析:選 D 從圖中可以得出腿骨結構大部分相同、足趾個數(shù)逐漸減少、中足趾逐漸變
得發(fā)達;遺傳物質 DNA 是分子水平的證據(jù),不能直接從題圖中獲得遺傳物質基本相同的進 化證據(jù)。
4.沒有人能親歷
13、生物的進化全過程,科學家通過各種方法研究生物的進化,下列敘述 錯誤的是( )
A.化石是研究生物進化非常重要的證據(jù)
B.比較法是研究生物進化常采用的方法
C.研究植物細胞與動物細胞結構的異同,可以采用比較法
D.人類和黑猩猩基因組的差異只有 3%可以表明人類是由黑猩猩進化來的
解析:選 D 人類與黑猩猩基因組的差異只有 3%只能表明人類和黑猩猩有較近的親緣 關系,不能表明人類是由黑猩猩進化來的,D 錯誤。
5.下表是幾種生物與人的細胞色素 c 中氨基酸的差異對比表
生物
黑猩猩
獼猴
狗
雞
響尾蛇
14、金槍魚
酵母菌
名稱
氨基酸
差異
(個)
0 1 11 13 14 21 44
據(jù)表分析,下列敘述不正確的是( )
A.分子生物學為判斷各種生物之間的親緣關系提供了依據(jù)
B.表中的生物中,與人親緣關系最近的是黑猩猩
C.表中的動物中,與人親緣關系最遠的是金槍魚
D.各種生物的細胞色素 c 含量不同,說明它們的原始祖先不同
解析:選 D 不同生物的細胞色素 c 的氨基酸序列的比較,是在分子水平上進行的比較,
為判斷各種生物之間的親緣關系提供了依據(jù),A 正確;通過比較題表的數(shù)據(jù)可知:人與黑猩 猩的細胞色
15、素 c 的氨基酸差異最小,因此表
中的生物中,二者的親緣關系最近;人與酵母菌的細胞色素 c 的氨基酸差異最大,人與
金槍魚的細胞色素 c 的氨基酸差異次之,但酵母菌不是動物,因此題表中與人親緣關系最遠
的動物是金槍魚,B、C 正確;細胞色素 c 的氨基酸差異越小,表明生物的親緣關系越近,
題中未體現(xiàn)各種生物的細胞色素 c 的含量,即使各種生物的細胞色素 c 的含量不同,也不能 說明它們的原始祖先不同,D 錯誤。
6.運用下圖提供的各種動物 DNA 的堿基序列與人類相比較的數(shù)據(jù)以及你已有的知識, 回答下面的問題:
(1)哪一種靈長動物與人類親緣關系最密切?
16、為什么? ________________________________________________________________________。 (2) 為 什 么 黑 猩 猩 、 人 類 和 大 猩 猩 能 夠 產(chǎn) 生 有 相 同 氨 基 酸 序 列 的 酶 和 激 素 ?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__
17、______________________________________________________________________。 解析:(1)各種動物 DNA 的堿基序列與人類相比,差異的大小揭示了當今生物種類與人
類親緣關系的遠近,據(jù)圖可以推斷黑猩猩與人類親緣關系最密切。 (2)題中所述是有相同氨
基酸順序的酶和激素,它們的化學本質是蛋白質,基因可以指導蛋白質的合成,同時黑猩猩、
人類和大猩猩的基因的堿基序列相同率很高,所以三者細胞中堿基序列相同的基因能指導合 成有相同氨基酸序列的酶和激素。
答案:(1)黑猩猩;因為黑猩猩的堿基序列與人類的最相近
(2)因為黑猩猩、人類和大
猩猩的基因的堿基序列相同率很高,所以三者堿基序列相同的基因能指導合成有相同氨基酸 序列的酶和激素。其原理是基因的堿基序列→氨基酸序列→蛋白質(酶、激素等)