6.1 生物有共同祖先的证据教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦“生物有共同祖先的证据”核心知识点，通过生物多样性图片与“从鱼到人”视频导入，对比神创论与共同由来学说冲突，引出核心问题，为后续适应和物种形成学习搭建支架。 该资料以化石、比较解剖学、胚胎学及细胞分子水平证据构建多维度证据链，通过问题串引导资料分析和小组讨论，落实生命观念与科学思维，跨学科联系必修一细胞知识，助力学生构建进化观，教师可直接使用情境素材提升教学效率。

课题名称 6.1 生物有共同祖先的证据 课堂类型：R新课 □复习课□习题课□实验课□试卷讲评课□其他： 教材分析 本节内容为人教版必修2新增内容，对应于《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中核心概念“4生物的多样性和适应性是进化的结果”中的重要概念“4.1地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先”，主要内容包括通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先；并通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明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。本节内容的学习旨在引导学生认同达尔文的“共同由来学说”，为第六章第二节和第三节中解释适应和物种的形成作铺垫，也为在学习完整章节后形成正确的进化观提供坚实的基础。 学习者 分析 学生在初中阶段已学习过达尔文的进化论中相关内容，具备一定的前概念。但局限于符号信息的记忆层面，绝大多数学生接受或认可达尔文的进化理论，但对于进化论的建立和发展是不清楚的，对于该过程中涉及的逻辑和批判思维是完全不具备的。 教学目标 1.通过分析化石、比较解剖学和胚胎学证据，说明当今生物具有共同的祖先（生命观念、科学思维） 2.通过分析和判断细胞生物学和分子生物学等知识，说明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，支持生物具有共同祖先（生命观念、科学思维）； 3.基于生物具有共同祖先的观点，树立起人与其他生物和谐共生的意识。（社会责任） 教学重点 通过分析化石、比较解剖学和胚胎学证据，说明当今生物具有共同的祖先； 落实教学重点的方法： 通过课前分享创设情境，提出问题“你能说出什么证据来支持达尔文的观点?”，之后通过资料分析，小组讨论，最终解决问题。 教学难点 通过分析细胞和分子水平的证据，支持生物具有共同祖先的观点，并利用分子水平的证据判断生物亲缘关系的远近。 突破教学难点的方法： 通过设置问题串引导学生分析生物具有共同的祖先的证据。 教学资源 选择 课件、视频动画、导学单 技术手段的使用： 多媒体 课时： 1课时 核心问题 有哪些证据可以表明生物具有共同的祖先？ 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 创设情境，导入新课 教师播放生物多样性的图片，人类在这颗蓝色的星球上并不孤独，目前我们发现和命名的物种已超过1000万种，面对这些美丽而千姿百态的生物，你一定思考过地球上如此丰富多样的物种是如何形成的？遍布在森林、草原、沙漠、海洋、冻原等的生物如何适应各自的环境？人类又是如何而来，未来又去向何方？希望通过本单元的学习能够给大家一些启发。 播放视频“从鱼到人”探源研究取得重要突破视频，由此可知鱼和人可能存在同源，但是关于生物的起源东西方都有神创论一般认为：生物是神创造的，一旦创造出来，就永恒不变。 19世纪中叶后，科学界产生新的认识，物种起源认为物种是可变的，生物具有共同祖先，生物之间存在着亲缘关系。科学理论应经得起严谨实验和可靠证据的考验。 你们了解有哪些证据支持上述观点？ 通过播放图片和视频激发学生思考生物的起源情况。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 底层中陈列的证据——化石 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。①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。②化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 比如我们可以从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况，从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式，从植物化石推测他们的形态结构和分类地位等等。由此更一步说明化石是研究生物进化最直接最重要的证据。 大部分化石发现于沉积岩的地层中，如果把地层比作一本书，化石则是书中的文字，记录着地球和生物进化的历史。 科考人员发现不同种类的化石大致可以分为遗体化石：生物的遗体，如植物的茎、动物的骨骼等。遗物化石：生物的粪便、蛋以及人类用过的工具等。遗迹化石：古代生物的足迹等，如恐龙的脚印。 21亿年前的地层中首次出现的单细胞真核生物，7亿年前的地层中出现了多细胞生物，这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物，可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。同理可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来。 不同地层的形成年代不同，越早形成的地层中首次出现的生物越低等，生物特征越简单；越晚形成的地层中首次出现的生物越高等，生物特征越复杂。这就支持了物种起源中的共同由来学说而非神创论。 【思考·讨论】 1、2009年，我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近，但其骨架周围有清晰的羽毛印痕，显示其后肢和尾部都有飞羽；后肢发达，显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，这是为什么？ ——基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征，也具有鸟类的特征，属于恐龙和鸟类的过渡类型，这说明鸟类很可能是由恐龙进化来。 2、在东非大裂谷地带，科学家发现了许多早期古人类化石，其中有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。这一证据支持人猿共祖说吗？ ——科学家分析说，尽管露西只有1米高，但事实上它是一名年轻成年人，去世时大约20岁。它长着短腿、长手臂和强壮有力的肌肉。露西放弃树上生活来到地面。科学家之所以这么认为，是因为那里的环境曾发生巨变，茂密的丛林被开阔的大草原取代，因此露西发现这种环境更利于行走，更容易找到食物。 露西既有智人的特征，也有黑猩猩的特征，说明人和黑猩猩可能有共同的祖先，都起源于一类森林古猿。 ——【结论】：已经发现的大量化石证据，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。 除了化石以外，还有没有其他证据能够支持达尔文的共同由来学说？ 通过图片分析和思考讨论的问题驱动，引导学生理解化石可以直接证明生物不是永恒不变的，说明达尔文的共同由来学说是可以成立的。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 当今生物体上进化的印迹——比较解剖学证据 除了化石以外，科学家们通过解剖比较脊椎动物的器官系统的形态和结构，发现生物的进化在当今生物体上也留下了许多印迹，这些印迹也可以作为进化的佐证。 1、观察左图，这三种脊椎动物的前（上）肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类一致吗？这些骨的排列顺序一致吗？ ——骨骼的种类一致，排列顺序也一致。 我们把不同生物的某些器官在基本结构、与生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同，但在外形上有时并不相似，功能上也有差别。这些器官称为同源器官。 3、这四种前（上）肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构模式为什么如此一致？ ——这4种前（上）肢骨骼有相同的起源（同源器官），说明他们可能是由共同的祖先进化来的，在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。 4、 除上述共同点外，人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点？哺乳动物与鱼在骨骼上有哪些共同点？这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先？ 这道题大家可以课后查阅相关资料了解。 （1）四者骨骼结构十分发达，脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官作用；头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起保护作用； （2）哺乳动物与鱼都有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳中的3块听小骨：镫骨、砧骨、锤骨，分别与鱼的舌颌骨、方骨、关节骨有共同起源； （3）不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有的脊椎动物有着原始共同祖先。 通过教材中给出的实例进行图片分析，结合问题引导学生思考脊椎动物在进化过程中有着共同的起源，但是由于环境不同而出现不同的形态和功能。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 当今生物体上进化的印迹——胚胎学证据 胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。通过比较不同动物和人的胚胎发育过程也可以看到进化的蛛丝马迹。如图所示： 所有的脊椎动物都经历一个彼此相似的胚胎阶段，在这个阶段它们有四个肢芽，一个尾巴，和沿着它们的背部被称为体的分裂。又比如人的胚胎在发育早起会出现鳃裂和尾，而脊椎的发育早期也会有相似表现。虽然人的腮裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了腮和尾，这类器官我们称为痕迹器官，【痕迹器官是失去功能，在发育中退化，只留残迹的器官。如：人的阑尾、胸毛、尾椎骨；蟒蛇体内有后肢残留下来的髋骨，体外的侧鳞片中能找到与髋骨相联系的爪；在植物中仙人掌的刺是叶的痕迹器官，这些都说明在生活条件改变的情况下，长期适应新生活的结果。】 从胚胎学的角度也进一步说明了其他脊椎动物有共同祖先的观点。 通过展示不同脊椎动物和人的胚胎发育过程图片，学生能够直观感受到其胚胎发育过程的相似性，有的器官的消失同样也是为了适应环境（痕迹器官） 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 当今生物体上进化的印迹——细胞和分子水平证据 除了宏观比较脊椎动物的相似性，科学家还发现从微小的酵母菌到独木成林的细叶榕，从善于攀援的黑猩猩到人类，不同生物之间具有很大差异，但是细胞生物学和分子生物学的研究却表明，看似截然不同的生物之间也有很多相似之处。我们结合思考·讨论部分的几则资料和问题进行分析： 资料1：已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌，这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。 Q1：当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？这说明了什么？ ——都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。说明古细菌和当今生物的细胞可能有共同祖先。 Q2：举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。 ——都有呼吸作用、都用葡萄糖作为主要的“燃料分子”、代谢中的酶类非常相似、都有相同的能量货币——ATP；绿色植物能进行光合作用等。 资料2：人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。 Q3：人和类人猿在DNA的碱基序列或是基因组方面的高度接近说明了什么？ ——人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。 资料3：细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。 Q4：关于人与其他生物的亲缘关系，从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论？这些数据是否支持生物有着共同的起源？ ——人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表示亲缘关系越近。 资料4： 【结论】不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性，亲缘关系越近的生物，其DNA序列的相似性越高。 根据目前已学的知识，尝试归纳生物在细胞和分子水平上有哪些共同特点？ 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 【小结】 化石为研究生物进化提供了直接证据，比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究，也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。 【习题练习，及时巩固及时评价】 通过资料分析，结合必修一所学知识点进一步说明地球上多姿多态的生物有着共同的起源，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。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $