6-1 生物有共同祖先的证据

结构基础等
比较 项目
分子 水平 的证 据
内容
事实证据
意义
比较
不同生物的
DNA
①提示:人们当今生物有 着共同的原始祖先
DNA、蛋白 和蛋白质等生物 ②揭示了当今生物种类亲
质等生物大 分子的特征
大分子,既有共同 点,又存在差异
缘关系的远近,以及它们 在进化史上出现的顺序
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。
典例剖析 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 B.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 D.生物都能适应一定的环境 答案:A 解析:研究生物进化最直接、最重要的证据是化石,因为化 石是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,各类生物的化石在地层中的出现是有一定顺序的。
(3)地球上各种生物并不是在同一时期出现的,而是有早 有晚,它们有的一直繁衍下来,有的却绝灭了。各类生物 化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明:现代的各种 各样的生物都是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
学以致用 已知在古老的地层中出现物种A的化石,在晚近
的地层中出现物种B的化石,经过比较,得出以下观点,其中合
3.分布 大部分化石发现于沉积岩的地层中。 4.化石 大量化石证据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,而且还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地层中最早的生物化石是哪种生物的化石? 提示:单细胞生物。
微判断1化石是研究生物进化的最直接证据。判断下列相 关表述是否正确。
B.所有病毒都是寄生的,病毒离开细胞不能进行新陈代谢
C.病毒的化学组成简单,主要有核酸和蛋白质两类分子
D.有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA的某些片段的碱基
序列十分相似
答案:B
一 地层中陈列的证据——化石 重难归纳
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。
(1)根据图1可以看出,人和其他脊椎动物在胚胎发育初期,不 仅外形像鱼,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:胚胎发育初期,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。胚胎发育晚期,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。
Hale Waihona Puke 3.细胞水平的证据 (1)证据 ①无论是原核生物还是真核生物,它们的细胞都有相似的基 本结构。 ②原核细胞中的蓝细菌细胞和真核细胞中的叶肉细胞内都 有与光合作用有关的色素和酶等,它们都能进行光合作用,把 光能转化为化学能,将无机物转化为储藏能量的有机物。
(2)结论:现存生物都是由共同的祖先进化来的,它们有着 或远或近的亲缘关系,亲缘关系越近的生物之间具有越多 的共同特征。
(√) (6)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。( √ )
微训练1 1.下列关于生物化石的叙述,错误的是( ) A.越古老的地层中,形成化石的生物越简单、越低等 B.生物化石都是由生物体的坚硬部分形成的 C.生物化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据 D.赫氏近鸟龙化石的发现,为鸟类起源于爬行类提供了证据 答案:B
微思考2在东非大裂谷地带,科学家发现了318万年前的少 女露西的骨骼化石。其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于 攀缘,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。这一发现能得 出什么结论?
提示:人和猿具有共同的祖先。
微判断2基于比较解剖学以及细胞与分子生物学证据,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.右图中的甲、乙、丙、丁四个地层是按照地质年代由古
老到晚近的顺序划分的。古生物学家发现:甲地层只有水生
生物化石;乙地层的水生生物化石占多数;丙和丁地层的陆生
生物化石越来越多。由此看出生物在生活环境方面的进化趋
势是( )
A.从水生到陆生
B.从简单到复杂
C.从低等到高等 D.从陆生到水生
答案:A
三、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
2.胚胎学证据——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。
(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。
(×) (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。( √ )
知识概览
一、达尔文生物进化理论的两大学说 1.共同由来学说 该学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化 来的。 2.自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成 和物种形成的原因。
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。
(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。
理的有( )
①物种A比物种B出现得早
②物种A可能比物种B结构简单
③物种B一定是从物种A进化来的
④物种A一定是陆生的,物种B一定是水生的
A.①②
B.②③ C.①③ D.①④
答案:A
解析:由题干可知,在古老的地层中出现物种A的化石,在晚 近的地层中出现物种B的化石,物种A的化石出现在物种B的 化石之前,说明物种A比物种B出现得早,也能说明物种A可能 比物种B结构简单,①②正确;物种A的化石出现在物种B的化 石之前,说明物种A比物种B出现得早,但无法确定物种B一定 是从物种A进化来的,③错误;根据题干信息,无法判断物种A 和物种B是陆生的还是水生的,④错误。
1.其他方面证据的比较
比较 内容
项目
事实证据
意义
比较 解剖 学证 据
①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的
比较脊椎动
前肢、人的上肢都是同源器 为生物是否有
物器官、系
官
共同祖先寻找
统的形态和
②具有同源器官的生物是由 证据
结构
共同祖先进化而来的
比较 项目
胚胎 学证 据
内容
事实证据
意义
①人和鱼的胚胎在发育早期
比较不同动
6-1 生物有共同祖先的证据
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。
支持了人和其
都出现鳃裂和尾
物以及人的
他脊椎动物有
②人和其他脊椎动物在胚胎
胚胎发育过
共同祖先的观
发育早期都有彼此相似的阶
程
点
段
比较 项目
细胞 水平 的证 据
内容
事实证据
意义
①生物有许多共同的特征,如
比较细胞的 都有能进行代谢、生长和增 支持了生物有
形态、结构、殖的细胞
共同祖先的论
功能等特征 ②细胞有共同的物质基础和 点
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差异经历了约99万年的累积
4.分子水平的证据 (1)证据 ①DNA分子水平:大多数现存生物的遗传物质都是DNA,而 且它们的DNA在组成、结构和功能上有许多共同之处,不同 生物的DNA在行使功能时也有许多相似之处。 ②基因水平:人类与猩猩、恒河猴和兔的血红蛋白基因中部 分碱基序列有一定的相似性。 ③蛋白质水平:不同生物体内细胞色素c的氨基酸序列也存 在很高的相似度。
二 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 重难归纳
1.比较解剖学证据——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。
(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。( √ )
微训练2 病毒不能形成化石以及它们的复制机制复杂,使得
研究病毒的起源十分困难。有关病毒的起源及与细胞的关系,
目前最能被接受的是生物大分子→细胞→病毒。下列观点能
支持病毒的起源是在细胞产生之后的是( )
A.病毒既具有生物大分子的属性,又具有生物的部分特征
(2)结论 ①不同生物之间DNA序列的相似性越高,亲缘关系越近。 ②不同生物之间特定蛋白质的氨基酸序列的相似度越高,生 物之间的亲缘关系越近。 5.归纳生物进化的规律 生物进化的规律是由简单到复杂、由低等到高等、由水生 到陆生。
下图分别为人和其他脊椎动物不同时期胚胎的比较,以及人 的上肢和其他动物的前肢骨骼的比较,思考并回答下列问题。
(2)观察图2中人的上肢、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?它们在形态方面一 样吗?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。
典例剖析 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( )
2.化石在研究生物进化中的应用
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。
解答化石类试题的“3个关键点” (1)研究发现,不同地层中埋藏有不同类型的生物化石,埋藏 于较浅地层中的生物化石与现代生物的结构比较相似,埋藏 于较深地层中的生物化石与现代生物的结构差别较大。 (2)一般来说,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;在越晚形成的地层中,挖掘出 的化石所代表的生物结构越复杂、分类地位越高等。