第6章遺傳因子的發現第1節

生物有共同祖先的證據

人類的起源的傳說：歷史上第一個科學地詮釋了生物起源問題的人是誰呢？

2女媧造人上帝造人古希臘神話問題探討

達爾文在《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。1.反對共同由來學說的人能拿出有說服力的證據嗎？2.你能說出什么證據來支持達爾文的觀點？化石、同源器官、基因、蛋白質等方面的證據。共同由來學說自然選擇學說揭示生物進化的機制，解釋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P100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包括指出所有生物都是由原始的共同祖先進化來的01地層中陳列的證據——化石一、地層中陳列的證據——化石1.概念: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。古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石指古代動物的糞便、卵（蛋）以及人類祖先使用的工具等形成的化石是古生物活動或存在過的痕跡的化石，其中最主要的是足跡2.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。遼寧古果化石標本三葉蟲化石標本遠古動物牙齒化石標本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他們的形態結構和分類地位一、地層中陳列的證據——化石化石是研究生物進化最直接、最重要的證據。3.分布:大部分化石發現在沉積巖的地層一、地層中陳列的證據——化石地層年齡（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。[資料1]

[資料2]2009年，我國科學家在遼寧省建昌縣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，但其骨架周圍有清晰的羽毛印痕，顯示其后肢和尾部都有飛羽；后肢發達，顯示其善跑不善飛。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？化石證據對共同由來學說的支持答：赫氏近鳥龍既有恐龍的特征，也有鳥類的特征，是鳥類和恐龍的過渡類型。說明鳥類可能由恐龍進化而來。一、地層中陳列的證據——化石

[資料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？化石證據對共同由來學說的支持少女露西化石（左）黑猩猩（右）答：露西既有智人的特征，又有黑猩猩的特征。說明人和黑猩猩可能有共同的祖先。一、地層中陳列的證據——化石

①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②生物的進化順序

簡單→復雜

低等→高等

水生→陸生一、地層中陳列的證據——化石4.結論:02當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據二、其他方面的證據——比較解剖學證據?比較解剖學：對各類脊椎動物的器官和系統進行解剖和比較研究的科學。三種脊椎動物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖蝙蝠的翼鯨的鰭貓的前肢人的上肢1.觀察左圖，這三種脊椎動物的前（上）肢骨骼是否都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其種類一致嗎？這些骨的排列順序一致嗎？2.這四種前（上）肢骨骼的功能迥異，外形差別也很大，其內部結構模式為什么如此一致？思考·與討論P102

答：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。二、其他方面的證據——比較解剖學證據3.人與蝙蝠、鯨和貓的骨骼結構還有哪些共同點？哺乳動物和魚在骨骼結構上有哪些共同點？這是否支持現有的脊椎動物有著共同的原始祖先？答：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。此外，一些具體的骨也有共同點，如哺乳類中耳的3塊聽小骨鐙骨、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。二、其他方面的證據——比較解剖學證據結構的相似性：說明這些生物是由共同祖先演化而來;形態上的差異：說明這些有共同祖先的生物生活在不同的環境中，

向著不同的方向進化發展，其結構適應于不同的功能。?比較解剖學：研究比較脊椎動物的器官系統的形態和結構，可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據。二、其他方面的證據——胚胎學證據?胚胎學：研究動植物胚胎的形成和發育過程的學科。脊椎動物在胚胎早期發育早期都有彼此相似的階段，這個證據支持了人和其他脊椎動物有共同祖先的觀點。?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。?分子生物學：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。

細胞生物學和分子生物學的研究，可以看出截然不同的當今生物之間也有很多相似之處。二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據請根據所學知識，結合以下資料，討論有關問題。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？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。說明古細菌和當今生物的細胞可能有共同祖先。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。都有呼吸作用、都用葡萄糖作為主要的“燃料分子”、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。二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據思考●討論2.人與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%。人和類人猿在DNA的堿基序列或是基因組方面的高度接近說明了什么？人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先。二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據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。關于人與其他生物的親緣關系，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，表示親緣關系越近。二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據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

P104從細胞和分子水平看，當今生物有許多共同的特征：1、都有能進行的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構

基礎等→生物有共同祖先。2、不同生物的等生物大分子的共同點→當今生物有著共同

的原始祖先。但不同生物之間也存在著一定的差異：差異大小揭示了當今生物，以及它們在進化史上出現的順序。DNA和蛋白質代謝、生長和增殖親緣關系的遠近二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據綜上所述，化石為研究生物進化提供了直接的證據，比較解剖學和胚胎學以及細胞和分子水平的研究，都給生物進化論提供了有力的支持，這些證據互為補充、相互印證，有力地支持了達爾文的共同由來學說。根據目前已學的知識，嘗試歸納生物在細胞和分子水平上有哪些共同特點？物質組成化學元素種類大致相同，無機物和有機物（生物大分子蛋白質和核酸）細胞結構細胞膜（均由磷脂組成）、細胞質、核糖體細胞代謝都是物質與能量變化的過程，都有酶的催化、ATP是直接能源物質細胞學說體現生物界的統一性DNA所有的細胞生物都以DNA為遺傳物質，核酸分子結構相似蛋白質使用同樣的20種氨基酸來組成蛋白質密碼子翻譯時共用一套遺傳密碼中心法則所有的生物都遵循，整個生物界遺傳信息的復制與表達具有相同的模式…………二、其他方面的證據——細胞和分子水平的證據達爾文生物進化論共同的物質、結構基