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第一節 豐富多樣的現存物種來自共同祖先
第五章 生物的進化
素養目標
用進化理論解釋生物的多樣性與統一性。(
03
生命觀念
列舉生物具有的共同特征和概述生物的多樣性與統一性。
01
生命觀念
說出當今生物具有共同祖先的證據。
02
生命觀念
教學重難點
當今生物具有共同祖先的證據
課程導入
課程導入
從赤道到兩極，從深海到高山，從戈壁到森林，到處都有生命的生息繁衍。在這個生機勃勃的生命世界里，有植物、動物、真菌、原生生物、原核生物等幾大類生物。在驚嘆地球上生物種類的紛繁復雜、豐富多樣之余，我們不禁要問：這么多種生物是毫無關聯地自生自滅還是彼此之間有著千絲萬縷的聯系？如果存在聯系，那又是什么貫穿了所有的生命歷程？
無細胞結構：病毒
有細胞結構
原核生物
真核生物
動物
植物
真菌
原生生物
（單細胞真核生物）
現在的生物是進化而來的
女媧造人
中國上古神話傳說之一，創世女神女媧化生萬物，每天至少能創造出七十樣東西 ，開世造物，因此被稱為大地之母。她是古老相傳的大母神。
現在的生物是進化而來的
神創論
所有生物物種都是上帝創造。
它們是天生完美的，一經創造出來就不會發生改變。
不同物種之間沒有親緣關系。
拉馬克的學說
現在的生物是進化而來的
1809年，法國博物學家拉馬克提出地球上的所有生物都不是神創造的，而是由更古老的生物進化來的，生物各種適應性特征的形成是由于“用進廢退”和“獲得性遺傳”。
拉馬克，法國博物學家。生物學偉大的奠基人之一，生物學一詞是他發明的，最先提出生物進化的學說，是進化論的倡導者和先驅。
拉馬克的學說
現在的生物是進化而來的
請利用拉馬克的觀點解釋長頸鹿為什么脖子長？
拉馬克認為長頸鹿的進化是因為草地退化后要吃樹葉，它們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現在的長頸鹿。
達爾文
現在的生物是進化而來的
1859 年，英國博物學家達爾文 出版了劃時代的著作《物種起源》，提出了物種是可變的，所有生物是由共同的祖先進化而來的，為進化論奠定了基礎，合理解釋了生物的多樣性及統一性。
查理·達爾文（1809－1882）是英國的博物學家，是最終建立進化論的人。
物種
現在的生物是進化而來的
指分布在一定的自然區域內，具有一定的形態結構和生理功能，在自然狀態下能夠相互交配和繁殖，并能夠產生可育后代的一群生物個體。
物種
現在的生物是進化而來的
不同物種的個體之間則不能互相交配，或者在交配后不能產生有生育能力的后代，它們彼此之間存在著生殖隔離
同一物種的個體之間能互相交配并產生有生育能力的后代。
人們可以把任何生物都歸到某一個物種中去。物種是生物分類的基本單位。
達爾文的學說
現在的生物是進化而來的
02
01
在物種改變的過程中，如果一些個體產生了有利于自身生存的變異，它們就會比那些不具備有利變異的個體生存能力更強，從而繁殖更多后代。
自然選擇學說
物種是可變的，地球上所有生物都由一種或幾種原始生命形式轉變而來。生命一旦產生，就會在完全自然的情況下，慢慢地發生改變，衍生出各種不同的生物，而且這些物種間的差異還將傳給下一代。
物種是可變的
達爾文的學說
現在的生物是進化而來的
04
03
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。
共同祖先學說
生物進化的步調是漸變式的，有利的性狀就不可避免地通過“自然選擇”隨著時間逐代累積起來。
漸變論
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
生物界雖然在類型上具有巨大的多樣性 ，但在模式上具有高度的統一性 。每一個或大或小的生物類群，在個體、細胞或生物大分子等層次上，總會在一個或幾個層次上存在著統一的模式，它們具有許多共同的特征。多重證據表明，當今生物具有共同的祖先。
形態結構方向的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
①個體層次
人類能直立行走，腦容量是大猩猩、黑猩猩、猩猩這些大猿的3倍，幾乎不用手行走，牙齒、頜骨和咀嚼肌減縮，這些特征把人和大猿區別開來。
形態結構方向的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
①個體層次
人身體上的每一塊骨骼，大猩猩身體上都有，只是大小比例有所不同。將人的骨骼和黑猩猩、猩猩、長臂猿的骨骼相比也是如此。這說明人、黑猩猩、大猩猩、猩猩、長臂猿在結構和功能上有統一的模式。
形態結構方向的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
①個體層次
人的手臂、貓的前肢、鯨的前鰭和蝙蝠的翼手，它們的外形和功能各不相同，卻有著相似的結構模式，它們都是由同樣類型的骨骼組成，有相似的肌肉和血管。在胚胎階段，它們都是從相同的組織發育而來。這說明所有脊椎動物之間存在著統一性。
形態結構方向的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
②細胞層次
統一的細胞模式將動物、植物、真菌和眾多的原生生物聯系在一起。這說明所有真核生物之間存在著統一性。
形態結構方向的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
③生物大分子層次
無論在真核細胞還是在原核細胞中，DNA、RNA、蛋白質等生物大分子的結構單體是相同的，連接方式也是相同的，在細胞中的作用也是相似的。DNA是遺傳信息的載體，蛋白質可充當酶的角色，而RNA是“二傳手”，將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質，包括人在內的所有生物只用一套基本的遺傳密碼，在生物遺傳這個基本過程中，我們看到了整個生物界高度的統一性。
化石方面的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
祖鳥將鳥類和爬行類，特別是和恐龍聯系起來，證明鳥類是由恐龍的一支進化而來的。
直接證據
生物的遺體、遺物、生活痕跡，由于種種原因被埋藏在地層中，經過若干萬年的復雜變化而形成的。
化石方面的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
直接證據
化石方面的證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
直接證據
晚近地層
復雜、高等
古老地層
簡單、低等
胚胎學證據
生物具有許多共同的特征，多重證據表明當今生物具有共同祖先
在成年魚中仍然保留了鰓，而在其他脊椎動物成體中，鰓消失了。動物的個體發育是按規定的途徑一步一步完成的，延續了系統發育的過程，使它們具有一個相似的早期胚胎發育階段，這是所有脊椎動物從共同祖先進化而來的一個有力的證據。
課堂練習
解析：陸地動物具有靈活的后肢，鯨和海牛后肢退化痕跡的保留，說明了其可能起源于陸生動物，A正確；人類的盲腸退化可能是由于生活習性的改變，不需要盲腸的消化而使其退化，B正確；具有痕跡器官的生物說明這些器官在這些生物中存在過，也說明該生物是從具有這些器官的生物進化而來的，C正確；蚯蚓沒有后肢的痕跡器官，也可能有其他痕跡器官和四足動物類似，也可能和四足動物類似的痕跡器官在進化中消失，所以蚯蚓沒有后肢的痕跡器官，不能說明和四足動物沒有共同祖先，D錯誤。
1.痕跡器官是生物體上已經失去用處，但仍然存在的一些器官。鯨和海牛的后肢已經退化，但體內仍保留著后肢骨痕跡；食草動物的盲腸發達，人類的盲腸已經極度退化，完全失去了消化功能。據此分析，下列敘述錯誤的是（ ）
A.后肢退化痕跡的保留說明鯨和海牛起源于陸地動物
B.人類的盲腸退化與進化過程中生活習性的改變有關
C.具有痕跡器官的生物是從具有這些器官的生物進化而來的
D.蚯蚓沒有后肢的痕跡器官，所以和四足動物沒有共同祖先
D
課堂練習
2.下列各項中，不能用來證明所有生物具有共同祖先的是（ ）
A.組成生物體蛋白質的氨基酸有20種
B.不同物種DNA、RNA的4種核苷酸相同
C.所有生物體的化學元素組成幾乎都相同
D.各種生物活動主要以ATP為能量載體
A
課堂練習
3.大量證據表明，地球上所有細胞生命具有共同祖先。下列可推斷出此觀點的證據是（ ）
A.蝙蝠和蜻蜓都有適應飛翔的器官
B.貓的前肢和鯨的鰭都有相似的骨骼結構
C.人和魚的胚胎發育早期都有鰓裂
D.真核生物和原核生物的遺傳物質都是DNA
解析：蝙蝠和蜻蜓的飛翔器官屬于同功器官，只能說明其生活方式相似，A項所述不能推斷所有細胞生命有共同祖先，A不符合題意。貓前肢和鯨鰭具有相似的骨骼結構，可說明二者屬于同源器官，表明其親緣關系較近，但并不能推斷所有細胞生命有共同祖先，選項B不符合題意。魚和人的胚胎發育早期都具有鰓裂的胚胎學證據，支持人和魚具有共同祖先的觀點，但不能推斷所有細胞生命具有共同祖先，C不符合題意。若要推斷所有細胞生命具有共同祖先，只能依據細胞生命具有的共同特征，例如其遺傳物質均為DNA,D符合題意。
D
課堂練習
4.化石是研究生物進化的重要證據。以下化石研究的結論或方法，錯誤的是（ ）
A.地球上各種生物是一次性同時出現的
B.生物進化遵循由低等到高等的規律
C.從動物牙齒化石可推測它們的飲食情況
D.從植物化石可推測它們的形態、結構和分類地位
解析：化石在地層中是按一定順序出現的，這說明地球上的各種生物不是一次性同時出現的，A錯誤。在越古老的地層中，形成化石的生物結構越簡單，分類地位越低等，水生生物的化石也越多；在距今越近的地層中，形成化石的生物結構越復雜，分類地位越高等，陸生生物的化石也越多，這種現象說明了生物是由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生逐漸進化而來的，B正確。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，從動物牙齒化石的結構以及組成可推測它們的飲食情況，如它們是植食性的、肉食性的或是雜食性的；從植物化石可推測它們的形態、結構和分類地位，C、D正確。
A
課堂總結
現在的生物是進化來的
生物具有共同祖先的多重證據
神創論
拉馬克的進化學說
達爾文的自然選擇學說
比較解剖學證據
細胞水平的證據
直接證據—化石
胚胎學證據

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