必修2/第6章生物的進化/第1節生物有共同祖先的證據支持共同由來學說的證據有哪些？怎樣通過化石的證據研究生物的進化？當今生物在器官、胚胎發育、細胞和分子水平上是否具有共同特征？這是否支持共同由來學說？

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。

討論1.反對共同由來學說的人能拿出有說服力的證據嗎?

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。

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。

討論2.你能說出什么證據來支持達爾文的觀點？

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入。一、地層中陳列的證據——化石達爾文生平：達爾文地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。①共同由來學說：②自然選擇學說：達爾文（1809-1882），進化論的奠基人。19歲進入劍橋大學學習神學，同時學習地質學與礦物學，22歲以船長助手身份登上“貝格爾”號，歷經為時五年的環球考察。達爾文的生物進化論兩大學說：一、地層中陳列的證據——化石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。1.化石遼寧古果化石標本概念：化石的作用：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；從植物化石推測它們的形態、結構和分類地位。例如：一、地層中陳列的證據——化石1.化石研究方法：如果把地層比作一本書，化石就是其中的文字，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單細胞真核生物不同地層形成年代不同，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，生物的特征越復雜。化石證據對共同由來學說的支持

圖6-2所示資料支持達爾文的共同由來學說。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。

例如：21億年前的地層中首次出現單細胞真核生物，7億年前的地層中出現了多細胞生物，這說明多細胞生物出現的時間晚于單細胞真核生物，可判斷多細胞生物是由單細胞真核生物進化來的。同理，根據圖6-2可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。1.圖6-2所示資料支持達爾文的共同由來學說嗎?化石證據對共同由來學說的支持2.2009年，遼寧發現了完整的赫氏近鳥龍化石，其身體骨架與恐龍非常接近但其骨架周圍有著清晰的羽毛痕跡，顯示其后肢和尾部都有飛羽；后肢發達，顯示善跑不善飛。科學家認為這一化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力證據，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。化石證據對共同由來學說的支持3.在東非大裂谷地帶，科學家發現了許多早期古人類化石，其中有318萬年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的結構與黑猩猩的相似，適于攀緣，下肢骨與現代人類接近，適于直立行走。這一證據支持人猿共祖說嗎?

露西既有智人的特征，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。思考：通過研究化石，能得出什么結論？生物是怎樣進化的？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。生物經歷了由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。一、地層中陳列的證據——化石2.“活”化石

有沒有“活”的證據？當今生物體上是否有進化的印記，可以佐證生物是由共同祖先進化而來的呢？鴨嘴獸是最原始的哺乳動物之一，它是未完全進化的哺乳動物，種類極少，同屬之中只有鴨嘴獸一種動物，也是最低等的哺乳動物之一。矛尾魚是唯一現生的總鰭魚類，它的發現使現今所有陸地上的脊椎動物和水域中的魚類緊密地聯系到一起，四足類動物由海洋登上陸地的活化石證據是由矛尾魚鮮活的擺在人們的面前的。一、地層中陳列的證據——化石2.“活”化石大熊貓銀杏水杉珙桐中華鱘揚子鱷二、當今生物體上進化的印記——其他方面的證據比較解剖學是研究比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構的科學。比較解剖學可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。1.比較解剖學證據：肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨人的上肢蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢種類一致,排列順序一致,

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。比較三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼觀察圖6-3，討論以下問題。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？其種類具有一致性嗎?

都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其種類具有一致性。2.從上到下看這四種前(上)肢骨骼，這此骨骼的排列順序一致嗎？排列順序一致。肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨比較三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼觀察圖6-3，討論以下問題。3.四種前（上）肢骨骼的功能迥異，外形差別很大，其內部結構模式為什么如此一致?肱骨橈骨尺骨腕骨掌骨指骨

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。比較三種脊椎動物的前肢和人的上肢骨骼觀察圖6-3，討論以下問題。4.人與蝙蝠、鯨與貓的骨骼結構還有哪些共同點？哺乳動物與魚在骨骼上有哪些共同點？這是否支持現有的脊椎動物有著共同的祖先?

此外，一些具體的骨也有共同點，如哺乳類中耳的3塊聽小骨鏡骨、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。

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。哺乳動物和魚都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。二、當今生物體上進化的印記——其他方面的證據2.胚胎學證據：

胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發育過程的學科。比較不同動物以及人的胚胎發育過程，也可以看到進化的印跡。人雞家貓脊椎動物在胚胎發育早期具有相似的階段，支持人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。各類脊椎動物在胚胎發育的早期都會出現鰓裂、脊索、背神經管和肛后尾，而且水生的魚類和部分兩棲類動物終生都具有鰓裂，肛后尾是所有脊椎動物共有的特征。二、當今生物體上進化的印記——其他方面的證據3.細胞和分子水平證據：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。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。分子生物學：

從細胞和分子水平看，當今生物有許多共同的特征，比如都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎等，這是對生物有共同祖先這一論點的有力支持。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，其差異的大小則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。從細胞和分子水平看生物的共同特征請根據所學知識，結合以下資料，討論有關問題。1.已知最古老的化石是大約35億年前的古細菌化石。現在，在海洋、湖泊、土壤等環境中還能發現古細菌，這些古細菌都有細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體和DNA。2.人與黑猩猩和長臂猿的某段同源DNA的差異分別為2.4%、5.3%。人與黑猩猩基因組的差異只有3%。3.細胞色素c是細胞中普遍含有的一種蛋白質，約有104個氨基酸，據測算，它的氨基酸序列每2000萬年才發生1%的改變。不同生物與人的細胞色素c氨基酸序列的差異如下表所示。。生物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/個011113142127314344從細胞和分子水平看生物的共同特征討論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？2.舉例說出當今生物的細胞在代謝上的共同點。

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。

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，等等。從細胞和分子水平看生物的共同特征討論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？說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。4.關于人與其它生物的親緣關系，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？

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，表明親緣關系越近。課堂小結共同由來學說自然選擇學說自然選擇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證據基礎達爾文的生物進化理論古生物證據當今生物證據包括比較解剖學證據胚胎學證據細胞和分子水平證據化石證據包括共同由來指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化而來練習與應用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。（

）一、概念檢測×√√A練習與應用一、概念檢測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D練習與應用一、概念檢測練習與應用二、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，已經絕滅的物種，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論時列舉的大量證據，如在加拉帕戈斯群島所發現的大量物種形成的事實。需要注意的是，你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，進行有針對性的論述。練習與應用二、拓展應用2