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/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
【学习目标】
学习目标 与 核心素养 生命观念：认同生物进化论，建立生物与环境协同演化的辩证观。 科学探究：学会分析化石图谱、对比生物结构、解读分子数据的方法。 科学思维：通过证据链（化石→解剖→分子）形成归纳与演绎能力；批判性分析“共同祖先”假说。 社会责任：认识化石保护的科研价值，树立科学实证精神，反对神创论等伪科学观点。
学习重点 化石证据的核心地位；同源器官的概念及意义。
学习难点 理解分子生物学证据（如蛋白质序列比较）；澄江化石对“寒武纪生命大爆发”的解释。
【课前预习】
1、生物进化最直接、最重要的证据是_________。它是指保存在_______中的古代生物的遗体、遗物或________。
2、不同地层中埋藏着不同类型的化石：越古老的地层中，形成化石的生物形态越_________、结构越________；越年轻的地层中，形成化石的生物形态越_________、结构越________。
3、化石记录显示，生物总体上的进化趋势是由_________到________、由_________到_________、由_________到_________。
4、科学家研究________的化石，发现其进化历程清晰地记录了从始马（始祖马）到现代马的演变过程。始祖马体型如现代_________大小，生活在_________，前肢有_________趾，臼齿________（低矮/高冠），适于吃___________（食物类型）。
5、现代马体型________（巨大/很小），生活在辽阔的_________上，四肢______（强壮/纤细），中趾发达形成单蹄，臼齿_________（低矮/高冠），适应___________（食物类型）。
6、在马的进化过程中，其变化趋势包括：体型逐渐变_______、四肢越来越_______、趾数逐渐_________、牙齿逐渐变得更加________（磨碎更坚韧食物的能力增强）。
7、在中国___________发现的寒武纪早期动物化石群——澄江动物化石群，保存了种类丰富、结构精致的_________化石，包括许多________生物类群（填一种）。其发现说明了在_________时期，生物多样性已呈现一次大爆发，被称为“寒武纪生命大爆发”，为揭示生物_________的早期历史提供了极其珍贵的证据。
8、除了化石证据，证明生物进化和亲缘关系的证据还包括_________证据（如_________器官）和_________证据。
9、同源器官是指________、________，但________和________差异很大的器官。例如，________的前肢、________的上肢、________的鳍、的翼都属于同源器官。它们的存在说明这些生物可能来源于________。
10、分子生物学证据主要是比较不同生物之间_________（如血红蛋白）和_________（如DNA）的相似性。相似度越高的生物，它们的亲缘关系一般越_________，共同祖先生活在越_________（远古/晚近）的年代。
11、鸡、鼠、人等脊椎动物虽然形态差异巨大，但由于都具有_________器官（如前肢的基本结构相似）以及相似的_________序列，这强有力地支持了它们起源于_________祖先的假说。
12、鱼的鳍、青蛙、蜥蜴、鸟的前肢和哺乳动物的前肢在骨骼组成上具有相似的模式（如都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨），这些是_________器官。
13、通过比较人类和黑猩猩的_________（物质）序列，发现其相似度极高（超过98%），表明二者的亲缘关系_________。
14、所有研究生物进化证据的核心目标是_________（两个字）生物是进化的，并推断它们之间的_________关系。
15、化石证据能够揭示生物_________的过程和特点，而分子生物学证据则能揭示生物之间深层次的_________关系，两者相互补充。
【课中研学】
问题1：什么是化石？它主要保存在哪里？
问题2：观察不同地层中的化石分布，你能发现什么规律？这说明了生物进化的什么特点？
问题3：为什么说化石是生物进化的最直接证据？
问题1：阅读课本“讨论：马是如何进化的？”，根据化石记录，简述始祖马和现代马的主要区别（至少写出三点）？
问题2：从始祖马到现代马的化石序列，揭示了马在进化过程中适应什么样的环境变化？其身体结构发生了哪些主要适应性改变？
问题3：马的进化过程说明了进化的哪些特征？
问题1：澄江动物化石群发现于哪里？它形成于哪个地质年代？
问题2：澄江动物化石群的特殊价值体现在哪里？（至少两点）
问题3：“寒武纪生命大爆发”指的是什么现象？澄江动物化石群的发现对其研究有什么重要意义？
问题1：除了化石证据，课本还介绍了哪两类重要的进化证据？
问题2：阅读课本“思考：鸡、鼠、人和鱼是否有共同祖先？”，说说什么是“同源器官”？举出课本中提到的例子。同源器官的存在说明了什么？
问题3：分子生物学证据的主要内容是什么？这个证据有什么优势？
问题4：结合鸡、鼠、人和鱼的例子，简要说明为什么比较解剖学和分子生物学证据都支持它们有共同祖先？
【课堂总结】
升华：进化论是科学共同体的共识理论，多领域证据相互印证，科学探索永无止境。
【课堂练习】
1、下列关于化石的叙述，正确的是 ( )
A. 化石仅指古代生物的骨骼或牙齿
B. 化石都形成于火山喷发后形成的岩石中
C. 只有体型巨大的生物才能形成化石
D. 不同地层中保存的化石记录了生物的进化历程
2、对“越古老的地层中，形成化石的生物越简单、低等”的理解，错误的是 ( )
A. 说明生物进化是由简单到复杂的
B. 说明最早的生物种类繁多而复杂
C. 是化石证据支持生物进化的关键规律
D. 符合生物由低等到高等进化的趋势
3、通过马的化石记录发现，从始祖马到现代马的主要变化不包括 ( )
A. 体型由小变大
B. 四肢由短变长
C. 趾数由多变少（最终单蹄）
D. 臼齿由高冠变为低冠
4、比较鸡的翼、鲸的鳍、马的前肢和人的上肢，发现它们的骨骼基本结构很相似。这属于什么进化证据？说明什么？ ( )
A. 化石证据，说明它们生活环境相同
B. 同源器官证据，说明它们具有共同祖先
C. 分子生物学证据，说明它们功能相同
D. 胚胎学证据，说明它们发育过程一样
5、科学家比较人与黑猩猩的DNA序列，发现相似度超过98%。这最有力地证明了 ( )
A. 人和黑猩猩的形态结构几乎完全相同
B. 黑猩猩是人类直接进化的下一阶段
C. 人类和黑猩猩有非常近的共同祖先
D. 黑猩猩的智商极高，接近人类水平
【分层作业】
1、下列哪项属于化石？ ( )
A. 河里的鹅卵石
B. 恐龙的足迹化石
C. 刚死去的小鸟
D. 山顶洞人的头骨化石复制品
2、始祖马生活在哪里？ ( )
A. 广阔草原
B. 茂密森林
C. 海洋
D. 沙漠
3、澄江动物化石群因其在什么方面有重要价值而闻名于世？ ( )
A. 保存了最古老的马化石序列
B. 保存了大量精美的软体动物化石
C. 发现了最完整的恐龙化石
D. 记录了恐龙灭绝的过程。
4、综合题：列举课本中提到的除化石证据以外的两种生物进化证据的名称，并各举一个支持生物进化的例子。
5、考古学家在地层A、B、C（A层在最下面）中分别发现了三叶虫化石、恐龙化石和原始人类工具。按照地层和化石规律判断，三种化石生物出现的先后顺序是 ( )
A. 三叶虫、原始人类、恐龙
B. 原始人类、恐龙、三叶虫
C. 三叶虫、恐龙、原始人类
D. 恐龙、三叶虫、原始人类
6、从鱼的鳍到陆生动物的四肢，这种结构的变化与下列哪种生物进化趋势最为相关？ ( )
A. 从简单到复杂
B. 从水生到陆生
C. 从少到多
D. 从大型到小型
7、如果科学家发现两种生物的同源器官结构差异很大，但DNA序列高度相似，最合理的解释是 ( )
A. 它们没有亲缘关系
B. 它们有较近的共同祖先，但形态适应环境不同而分化
C. DNA序列比较不可靠
D. 它们形态相似度高于遗传相似度
8、阅读以下资料，分析回答问题：
资料一：研究发现，鸟的翅膀和蜜蜂的翅膀都能用于飞行。
资料二：鸟的前肢（翅膀）骨骼包括肱骨、桡骨、尺骨、掌骨和指骨。蜜蜂的翅膀由透明的薄膜和支撑的翅脉构成，没有骨骼结构。
资料三：蝙蝠也有翅膀用于飞行，其前肢骨骼同样具有肱骨、桡骨、尺骨、掌骨和指骨，只是指骨特别延长并支撑翼膜。
资料四：科学家比较鸟类、蝙蝠和蜜蜂控制胚胎发育的关键基因（如Pax6基因）发现，鸟类和蝙蝠的这类基因序列高度相似，但与蜜蜂的差异很大。
问题：
(1) 鸟的翅膀和蜜蜂的翅膀在结构和起源上是否相同？它们属于同源器官吗？为什么？
(2) 鸟的翅膀和蝙蝠的翅膀在结构和起源上是否相同？它们属于什么器官？这说明了什么？
(3) 资料四中分子生物学证据揭示了鸟类和蝙蝠之间存在什么关系？鸟类、蝙蝠与蜜蜂之间呢？
【参考答案】
【课前预习】
1、化石，地层，遗迹
2、简单， 简单； 复杂， 复杂
3、简单， 复杂； 低等， 高等； 水生， 陆生
4、马， 狐狸/狗， 森林， 四， 低矮， 嫩叶/软草
5、巨大， 草原， 强壮， 高冠， 干草/硬草
6、大， 长（或强壮）， 减少（或趋于单趾）， 高冠
7、云南澄江， 软体（或带壳）， 无脊椎动物（如奇虾、抚仙湖虫等）， 寒武纪， 进化
8、比较解剖学， 同源； 分子生物学
9、起源相同， 结构相似； 形态， 功能； 马/蛙， 人/鼠， 鲸， 鸟/蝙蝠； 共同祖先
10、蛋白质， 核酸； 近（或密切）， 晚近
11、同源， 分子（或DNA/蛋白质）； 共同
12、同源
13、DNA（或基因组）， 非常近（或极为密切）
14、证明， 亲缘
15、形态演变（或历史演变）， 亲缘
【课中研学】
探究点一答案
问题1：化石是保存在地层中的古代生物的遗体（如骨骼、贝壳、牙齿）、遗物（如卵、粪便）或遗迹（如足迹、洞穴、爬痕）。它主要保存在沉积岩形成的地层中。
问题2：规律：在越古老的地层中，形成化石的生物种类越少，形态结构越简单、低等；在越新近的地层中，形成化石的生物种类越多，形态结构越复杂、高等。说明：生物的进化是一个漫长的历史过程，其总体趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
问题3：因为化石是古代生物遗体、遗物或活动痕迹的直接保留，能提供生物在历史上实际存在过及其形态结构特点的最直观、最可靠的实物证据，使科学家能够直接“看到”过去生物的模样，重建其演化序列（如马的进化）。
探究点二答案
问题1：（要点）体型：始祖马小（如狗大），现代马大；生活环境：始祖马生活在森林灌木丛，现代马生活在草原；趾数：始祖马前肢4趾、后肢3趾，现代马四肢仅剩发达的中趾（单蹄）；牙齿：始祖马臼齿低矮（吃嫩叶软草），现代马臼齿高冠（适应磨碎干硬草）。
问题2：适应环境变化：从密林到广阔草原。适应性改变：体型增大（便于奔跑和观察敌情）；四肢变长变强壮，中趾发达成单蹄（增强奔跑速度和耐力）；牙齿变得高冠、齿面复杂（适应咀嚼磨碎更坚韧的草）；脑容量增大（感觉和反应更灵敏）。
问题3：说明进化的特征：长期性（经历数千万年）、渐进性（变化是连续的、渐变的）、适应性（形态结构变化是为了适应环境的变化）。
探究点三答案
问题1：发现于中国云南省澄江县帽天山地区。形成于大约5.3亿年前的寒武纪早期。
问题2：价值体现：（1）保存了大量软体生物化石，极为罕见珍贵；（2）化石种类繁多，涵盖了现代动物几乎所有门类的祖先类型；（3）是揭示“寒武纪生命大爆发”奥秘的关键证据群；（4）为研究早期多细胞动物起源和演化提供了极其详实的化石宝库。
问题3：现象：在距今5.41亿年前的寒武纪开始后的较短（数百万年）地质时间内，地球上突然涌现出种类极其丰富、形态复杂的多细胞动物化石记录，而更早的地层中则很少见或缺失。意义：澄江化石群以保存精美、涵盖门类广而闻名，生动地再现了大爆发过程中海洋动物的多样性和生态面貌，为研究早期动物形态、系统发育和生态关系提供了世界顶级的窗口。
探究点四答案
问题1：比较解剖学证据（如同源器官）和分子生物学证据。
问题2：同源器官：指起源相同、基本结构相似或一致，但外形和功能往往因适应不同环境而差异很大的器官。课本例子：鸡的翼、蝙蝠的翼、鲸的鳍、马的前肢、人的上肢在骨骼组成模式上相似（都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨）。说明：具有同源器官的生物，是由共同的原始祖先进化而来的，存在亲缘关系。
问题3：主要内容：比较不同生物之间蛋白质（如血红蛋白、细胞色素C）或核酸（DNA、RNA）序列的相似程度。优势：（1）定量化：能精确计算相似度百分比；（2）深入本质：遗传物质直接决定生物特性，其相似性能更本质地反映亲缘关系；（3）应用范围广：对所有生物（无论有无化石）都适用。
问题4：比较解剖学证据：它们的前肢（或前肢的演变结构如翼、鳍）具有同源的骨骼结构模式（尽管形态功能差异大）。分子生物学证据：比较它们的DNA序列（或特定蛋白质如血红蛋白、或Hox基因等）会发现有很高的相似性（尤其是鸡、鼠和人之间），亲缘关系越近的物种相似度越高。这两个方面的证据相互印证，表明这些脊椎动物由同一个古老的鱼类祖先分化演变而来。
【课堂练习】
1、D；2、B ；3、D ；4、B； 5、C
【分层作业】
基础练习答案
1、B ；2、B ；3、B；
4、比较解剖学证据 - 例子：人和鸟类的前肢骨骼（肱骨、桡骨、尺骨等）基本结构相似（同源器官），说明存在共同祖先。
分子生物学证据 - 例子：比较鸡、鼠、人等脊椎动物的血红蛋白氨基酸序列具有高度相似性（或DNA序列相似），表明它们有亲缘关系和共同祖先。
能力提升答案
5、C；6、B；7、B；
8、(1) 鸟的翅膀和蜜蜂的翅膀在结构（骨骼 vs 膜翅）和起源（脊椎动物前肢 vs 昆虫体壁延伸）上都不相同。它们不属于同源器官。同源器官要求起源相同（胚胎发育来源相同）且基本结构相似。
(2) 鸟的翅膀和蝙蝠的翅膀在基本骨骼结构（都具有肱骨、桡骨、尺骨、掌骨、指骨的模式）和起源（都来源于脊椎动物的前肢）上是相同的。它们属于同源器官。这说明鸟类和蝙蝠具有共同的祖先（都是脊椎动物）。
(3) 分子生物学证据显示鸟类和蝙蝠的发育关键基因序列高度相似，表明二者亲缘关系很近，有非常近期的共同祖先（都属于哺乳纲）。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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