生物八下6.21.2生物進(jìn)化的證據(jù)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

生命觀念：認(rèn)同生物進(jìn)化論，建立生物與環(huán)境孫同演化的辯證觀。

科學(xué)探究：學(xué)會分析化石圖譜、對比生物結(jié)構(gòu)、解讀分子數(shù)據(jù)的方法。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

科學(xué)思維：通過證據(jù)鏈（化石一解剖f分子）形成歸納與演繹能力；批判性分析“共

與

同祖先”假說。

核心素養(yǎng)

社會責(zé)任：認(rèn)識化石保護的科研價值，樹立科學(xué)實證精神，反對神創(chuàng)論等偽科學(xué)觀

點。

學(xué)習(xí)重點化石證據(jù)的核心地位；同源器官的概念及意義。

理解分子生物學(xué)證據(jù)（如蛋白質(zhì)序列比較）；澄江化石對“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”的解

學(xué)習(xí)難點

釋。

【課前預(yù)習(xí)】

1、生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)是。它是指保存在中的古代生物的遺體、遺物

或<>

2、不同地層中埋藏著不同類型的化石：越古老的地層中，形成化石的生物形態(tài)越_________、結(jié)構(gòu)

越________;越年輕的地層中，形成化石的生物形態(tài)越_________、結(jié)構(gòu)越_________o

3、化石記錄顯示，生物總體上的進(jìn)化趨勢是由________到、由到、

由到O

4、科學(xué)家研究的化石，發(fā)現(xiàn)其進(jìn)化歷程清晰地記錄了從始馬（始祖馬）到現(xiàn)代馬的演變過

程。始祖馬體型如現(xiàn)代大小，生活在,前肢有_________趾，臼齒________（低

矮/高冠），適于吃（食物類型）。

5、現(xiàn)代馬體型（巨大/很小），生活在遼闊的上，四肢（強壯/纖細(xì)），中

趾發(fā)達(dá)形成單蹄，臼齒（低矮/高冠），適應(yīng)___________（食物類型）。

6、在馬的進(jìn)化過程中，其變化趨勢包括：體型逐漸變、四肢越來越_______、趾數(shù)逐漸

、牙齒逐漸變得更加（磨碎更堅韌食物的能力增強）。

7、在中國___________發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)早期動物化石群一一澄江動物化石群，保存了種類豐富、結(jié)構(gòu)

精致的化石，包括許多________生物類群（填一種）。其發(fā)現(xiàn)說明了在時期，

生物多樣性已呈現(xiàn)一次大爆發(fā)，被稱為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，為揭示生物的早期歷史提

供了極其珍貴的證據(jù)。

8、除了化石證據(jù)，證明生物進(jìn)化和親緣關(guān)系的證據(jù)還包括證據(jù)（如器官）和

_________證據(jù)。

9、同源相官是指、，但和_______差異很大的器官。例如，的

前肢、的上肢、的鰭、的翼都屬于同源器官。它們的存在說明這些生物可能來源

于O

10、分子生物學(xué)證據(jù)主要是比較不同生物之間（如血紅蛋白）和（如DNA）的

相似性。相似度越高的生物，它們的親緣關(guān)系一般越________,共同祖先生活在越__________（遠(yuǎn)

古/晚近）的年代。

11、雞、鼠、人等脊椎動物雖然形態(tài)差異巨人，但由于都具有器官（如前肢的基本結(jié)構(gòu)相

似）以及相似的序列，這強有力地支持了它們起源于祖先的假說。

12、魚的鰭、青蛙、蜥蜴、鳥的前肢和哺乳動物的前肢在骨骼組成上具有相似的模式（如都有肱

骨、槎骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨），這些是器官。

13、通過比較人類和黑猩猩的（物質(zhì)）序列，發(fā)現(xiàn)其相似度極高（超過98%）,表明二者

的親緣關(guān)系。

14、所有研究生物進(jìn)化證據(jù)的核心目標(biāo)是（兩個字）生物是進(jìn)化的，并推斷它們之間的

_________關(guān)系。

15、化石證據(jù)能夠揭示生物的過程和特點，而分子生物學(xué)證據(jù)則能揭示生物之間深層次的

關(guān)系，兩者相互補充。

【課中研學(xué)】

探究點一化石——生物進(jìn)化的最直接證據(jù)

問題1：什么是化石？它主要聚存在哪里？

問題2：觀察不同地層中的化石分布，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？這說明了生物進(jìn)化的什么特點？

問題3：為什么說化石是生物進(jìn)化的最直接證據(jù)？

探究點二

馬的進(jìn)化一一化石記錄的經(jīng)典案例

問題1：閱讀課本”討論：馬是如何進(jìn)化的？"，根據(jù)化石記錄，簡述始祖馬和現(xiàn)代馬的主要區(qū)別

（至少寫出三點）？

問題2：從始祖馬到現(xiàn)代馬的化石序列，揭示了馬在進(jìn)化過程中適應(yīng)什么樣的環(huán)境變化？其身體結(jié)

構(gòu)發(fā)生了哪些主要適應(yīng)性改變？

問題3：馬的進(jìn)化過程說明了進(jìn)化的哪些特征？

探究點三澄江動物化石一生命史上的瑰寶

問題1：澄江動物化石群發(fā)現(xiàn)于哪里？它形成于哪個地質(zhì)年代？

問題2：澄江動物化石群的特殊價值體現(xiàn)在哪里？（至少兩點）

問題3：“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”指的是什么現(xiàn)象？澄江動物化石群的發(fā)現(xiàn)對其研究有什么重要意

義？

探究點四其他進(jìn)化證據(jù)一構(gòu)建完整的證據(jù)鏈

問題1：除了化石證據(jù)，課本本介紹了哪兩類重要的進(jìn)化證據(jù)？

問題2：閱讀課本“思考：雞、鼠、人和魚是否有共同祖先？"，說說什么是“同源器官”？舉出

課本中提到的例子。同源器官的存在說明了什么？

問題3：分子土.物學(xué)證據(jù)的士要內(nèi)容是什么？這個證據(jù)有什么優(yōu)勢？

問題4：結(jié)合雞、鼠、人和魚的例子，簡要說明為什么比較解剖學(xué)和分子生物學(xué)證據(jù)都支持它們有

共同祖先？

【課堂總結(jié)】

馬進(jìn)化證據(jù)

生化進(jìn)

化的證

據(jù)

升華：進(jìn)化論是科學(xué)共同體的共識理論，多領(lǐng)域證據(jù)相互印證，科學(xué)探索永無止境。

【課堂練習(xí)】

1、下列關(guān)于化石的敘述，正確的是()

A.化石僅指古代生物的骨骼或牙齒

B.化石都形成于火山噴發(fā)后形成的巖石中

C.只有體型巨大的生物才能形成化石

D.不同地層中保存的化石記錄了生物的進(jìn)化歷程

2、對“越古老的地層中，形成化石的生物越簡單、低等”的理解，錯誤的是()

A.說明生物進(jìn)化是由簡單到復(fù)雜的

B.說明最早的生物種類繁多而復(fù)雜

C.是化石證據(jù)支持生物進(jìn)化的關(guān)鍵規(guī)律

D.符合生物由低等到高等進(jìn)化的趨勢

3、通過馬的化石記錄發(fā)現(xiàn)，從始祖馬到現(xiàn)代馬的主要變化不包括()

A.體型由小變大

B.四肢由短變長

C.趾數(shù)由多變少(最終單蹄)

D.臼齒由高冠變?yōu)榈凸?/p>

4、比較雞的翼、鯨的鰭、馬的前肢和人的上肢，發(fā)現(xiàn)它們的骨骼基本結(jié)構(gòu)很相似。這屬「什么進(jìn)化

證據(jù)？說明什么？()

A.化石證據(jù)，說明它們生活環(huán)境相同

B.同源器官證據(jù)，說明它們具有共同祖先

C.分子生物學(xué)證據(jù)，說明它們功能相同

D.胚胎學(xué)證據(jù)，說明它們發(fā)育過程一樣

5、科學(xué)家比較人與黑猩猩的DNA序列，發(fā)現(xiàn)相似度超過98%。這最有力地證明了()

A.人和黑猩猩的形態(tài)結(jié)構(gòu)幾乎完全相同

B.黑猩猩是人類直接進(jìn)化的下一階段

C.人類和黑猩猩有非常近的共同祖先

D.黑猩猩的智商極高，接近人類水平

【分層作業(yè)】

基礎(chǔ)練習(xí)

1、下列哪項屬于化石？()

A.河里的鵝卵石

B.恐龍的足跡化石

C.剛死去的小鳥

D.山頂洞人的頭骨化石復(fù)制品

2、始祖馬生活在哪里？()

A.廣闊草原

B.茂密森林

C.海洋

D.沙漠

3、澄江動物化石群因其在什么方面有重要價值而聞名于世？()

A.保存了最古老的馬化石序列

B.保存了大量精美的軟體動物化石

C.發(fā)現(xiàn)了最完整的恐龍化石

D.記錄了恐龍滅絕的過程。

4、綜合題：列舉課本中提到的除化石證據(jù)以外的兩種生物進(jìn)化證據(jù)的名稱，并各舉一個支持生物進(jìn)

化的例子。

能力提升

5、考古學(xué)家在地層A、B、C(A層在最下面)中分別發(fā)現(xiàn)了三葉蟲化石、恐龍化石和原始人類工具。

按照地層和化石規(guī)律判斷，三種化石生物出現(xiàn)的先后順序是()

A.三葉蟲、原始人類、恐龍

B.原始人類、恐龍、三葉蟲

C.三葉蟲、恐龍、原始人類

D.恐龍、三葉蟲、原始人類

6、從魚的鰭到陸生動物的四肢，這種結(jié)構(gòu)的變化與下列哪種生物進(jìn)化趨勢最為相關(guān)？()

A.從簡單到復(fù)雜

B.從水生到陸生

C.從少到多

D.從大型到小型

7、如果科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩種生物的同源器官結(jié)構(gòu)差異很大，但DNA序列高度相似，最合理的解釋是()

A.它們沒有親緣關(guān)系

B.它們有較近的共同祖先，但形態(tài)適應(yīng)環(huán)境不同而分化

C.DNA序列比較不可靠

D.它們形態(tài)相似度高于遺傳相似度

8、閱讀以下資料，分析回答問題：

資料一：研究發(fā)現(xiàn)，鳥的翅膀和蜜蜂的翅膀都能用于飛行。

資料二：鳥的前肢(翅膀)骨骼包括肱骨、槎骨、尺骨、掌骨和指骨。蜜蜂的翅膀由透明的薄膜和支

撐的翅脈構(gòu)成，沒有骨骼結(jié)構(gòu)，

資料三：蝙蝠也有翅膀用于飛行，其前肢骨骼同樣具有肱骨、槎骨、尺骨、掌骨和指骨，只是指骨特

別延長并支撐翼膜。

資料四：科學(xué)家比較鳥類、蝙蝠和蜜蜂控制胚胎發(fā)育的關(guān)鍵基因(如Pax6基因)發(fā)現(xiàn)，鳥類和蝙蝠

的這類基因序列高度相似，但與甯峰的差異很大。

問題：

（1）鳥的翅膀和蜜蜂的翅膀在結(jié)構(gòu)和起源上是否相同？它們屬于同源器官嗎？為什么？

（2）鳥的翅膀和蝙蝠的翅膀在結(jié)構(gòu)和起源上是否相同？它們屬「什么器官？這說明了什么？

（3）資料四中分子生.物學(xué)證據(jù)揭示了鳥類和蜿蠅之間存在什么關(guān)系？鳥類、蜩蝠與蜜蜂之間呢？

【參考答案】

【課前預(yù)習(xí)】

1化石，地層，遺跡

2、簡單，簡單；復(fù)雜，復(fù)雜

3、簡單，復(fù)雜；低等，高等；水生，陸生

4、馬，狐貍/狗，森林，四，低矮，嫩葉/軟草

5、巨大，草原，強壯，高冠，干草/硬草

6、大，長（或強壯），減少（或趨于單趾），高冠

7、云南澄江，軟體（或帶殼），無脊椎動物（如奇蝦、撫仙湖蟲等），寒武紀(jì)，進(jìn)化

8、比較解剖學(xué)，同源；分子生物學(xué)

9、起源相同，結(jié)構(gòu)相似；形態(tài)，功能；馬/蛀，人/鼠，鯨，鳥/蝙蝠；共同祖先

10、蛋白質(zhì)，核酸；近（或密切），晚近

11、同源，分子（或DNA/蛋白質(zhì)）：共同

12、同源

13、DNA（或基因組），非常近（或極為密切）

14、證明，親緣

15、形態(tài)演變（或歷史演變），親緣

【課中研學(xué)】

探究點一答案

問題1：化石是保存在地層中的古代生物的遺體（如骨骼、貝殼、牙齒）、遺物（如卵、糞便）或遺

跡（如足跡、洞穴、爬痕）。它主要保存在沉積巖形成的地層中。

問題2：規(guī)律：在越古老的地層中，形成化石的生物種類越少，形態(tài)結(jié)構(gòu)越簡單、低等；在越新近的

地層中，形成化石的生物種類越多，形態(tài)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、高等。說明：生物的進(jìn)化是一個漫長的歷史過

程，其總體趨勢是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生。

問題3：因為化石是占代生物遺體、遺物或活動痕跡的直接保留，能提供生物在歷史上實際存在過及

其形態(tài)結(jié)構(gòu)特點的最直觀、最可靠的實物證據(jù)，使科學(xué)家能夠直接“看到”過去生物的模樣，重建其

演化序列（如馬的進(jìn)化）。

探究點二答案

問題I:（要點）體型：始祖馬?。ㄈ绻反螅F(xiàn)代馬大；生活環(huán)境：始祖馬生活在森林灌木叢，現(xiàn)

代馬生活在草原；趾數(shù)：始祖馬前肢4趾、后肢3趾，現(xiàn)代馬四肢僅剩發(fā)達(dá)的中趾（單蹄）；牙齒：

始祖馬臼齒低矮（吃嫩葉軟草），現(xiàn)代馬臼齒高冠（適應(yīng)磨碎干硬草）。

問題2：適應(yīng)環(huán)境變化：從密林到廣闊草原。適應(yīng)性改變：體型增大（便于奔跑和觀察敵情）；四肢

變長變強壯，中趾發(fā)達(dá)成單蹄（增強奔跑速度和耐力）；牙齒變得高冠、齒面復(fù)雜（適應(yīng)咀嚼磨碎更

堅韌的草）；腦容量增大（感覺和反應(yīng)更靈敏）。

問題3：說明進(jìn)化的特征：長期性（經(jīng)歷數(shù)千萬年）、漸進(jìn)性（變化是連續(xù)的、漸變的）、適應(yīng)性（形

態(tài)結(jié)構(gòu)變化是為了適應(yīng)環(huán)境的變化）。

探究點三答案

問題I：發(fā)現(xiàn)于中國云南省澄江縣帽天山地區(qū)。形成于大約5.3億年前的寒武紀(jì)早期。

問題2：價值體現(xiàn)：（1）保存了大量軟體生物化石，極為罕見珍貴；（2）化石種類繁多，涵蓋了現(xiàn)

代動物幾乎所有門類的祖先類型；（3）是揭示“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”奧秘的關(guān)鍵證據(jù)群；（4）為研

究早期多細(xì)胞動物起源和演化提供了極其詳實的化石寶庫。

問題3：現(xiàn)象：在距今5.41億年前的寒武紀(jì)開始后的較短（數(shù)百萬年）地質(zhì)時間內(nèi)，地球上突然涌現(xiàn)

出種類極其豐富、形態(tài)復(fù)雜的多細(xì)胞動物化石記錄，而更早的地層中則很少見或缺失。意義：澄江化

石群以保存精美、涵蓋門類廣而聞名，生動地再現(xiàn)了大爆發(fā)過程中海洋動物的多樣性和生態(tài)面貌，為

研究早期動物形態(tài)、系統(tǒng)發(fā)育和生態(tài)關(guān)系提供了世界頂級的窗口。

探究點四答案

問題1：比較解剖學(xué)證據(jù)（如同源器官）和分子生物學(xué)證據(jù)。

問題2：同源器官：指起源相同、基本結(jié)構(gòu)相似或一致，但外形和功能往往因適應(yīng)不同環(huán)境而差異很

大的器官。課本例子：雞的翼、蝙蝠的翼、鯨的鰭、馬的前肢、人的上肢在骨骼組成模式上相似（都

有肱骨、撓骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨）。說明：具有同源器官的生物，是由共同的原始祖先進(jìn)化

而來的，存在親緣關(guān)系。

問題3：主要內(nèi)容：比較不同生物之間蛋白質(zhì)（如血紅蛋白、細(xì)胞色索C）或核酸（DNA、RNA）序

列的相似程度。優(yōu)勢：（1）定量化：能精確計算相似度百分比；（2）深入本質(zhì)：遺傳物質(zhì)直接決定

生物特性，其相似性能更本質(zhì)地反映親緣關(guān)系；（3）應(yīng)用范圍廣：對所有生物（無論有無化石）都

適用