内容正文:
第一章 生命是不断演化的
第二节
化石记录是生物进化的直接证据
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学习目标
1.通过观察不同类型的化石图片和形成视频,概述化石的概念及分类,感悟自然界的神奇与历史的厚重。(生命观念)
2.通过“穿越地层”的模拟活动和对马进化历程的分析,归纳生物进化的总体趋势,基于证据进行科学推理。(科学思维、探究实践)
3.通过分析中华龙鸟等过渡类型化石,认同化石是生物进化的直接证据,初步形成唯物主义自然观,树立崇尚科学的态度。(态度责任、生命观念)
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新课导入
取样处
烧瓶
高压电源
冷凝器
米勒实验装置示意图
气体入口
反应瓶
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新课导入
原始海洋单细胞生物
现代生物世界
从原始海洋的单细胞生物到现代生物世界,我们凭什么相信是生物进化的结果?
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新课导入
重庆云阳恐龙化石发掘现场
在河南云台山发现的4亿年前的三叶虫化石
在辽宁凌源发现的1.24亿年前的李氏果化石
让我们化身为“生物侦探”,通过这些“石头记”——化石,来破解生物进化的秘密吧!
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1.探究化石的概念与形成
在山东诸城发现的1.1亿年前的恐龙足迹化石
在河南南阳发现的9700万年前的恐龙蛋化石
恐龙粪便化石
恐龙骨架化石
遗体
生活痕迹
遗物
遗物
化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。
(1)这些图片中的物体都是化石吗?
(2)如果是,它们分别属于生物化石的哪个部分?
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1.探究化石的概念与形成
(1)所有的生物死后都能变成化石吗?
(2)化石的形成需要什么样的条件?
(2)需要迅速掩埋、矿物质填充、漫长的地质年代等条件。
(1)不是所有生物都能变成化石。
化石是怎么形成的?
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2.探究化石在地层中的分布规律
岩层与化石的关系示意图
图例
三叶虫
恐龙
菊石
鸟类
贝类
哺乳类
鱼类
高等植物
(1)假如我们在发掘现场,越往下挖,地层形成的年代是越早还是越晚?
(2)观察示意图,不同地层中的生物化石在结构复杂程度上有什么规律?
(3)从生活环境来看,生物的分布有什么变化趋势?
观察与思考
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2.探究化石在地层中的分布规律
(1)假如我们在发掘现场,越往下挖,地层形成的年代是越早还是越晚?
观察与思考
越往下挖,地层形成的年代是越早。
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2.探究化石在地层中的分布规律
(2)观察示意图,不同地层中的生物化石在结构复杂程度上有什么规律?
观察与思考
从下到上,年代越早到越晚的地层,生物化石结构从简单到复杂。
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2.探究化石在地层中的分布规律
(3)从生活环境来看,生物的分布有什么变化趋势?
观察与思考
从下到上,年代越早到越晚的地层,生物从水生到陆生。
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2.探究化石在地层中的分布规律
总结
晚期地层
古老地层
结构
环境
复杂
简单
陆生
水生
各类生物化石在地层中按照一定的顺序出现,这一事实证明,现代各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
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2.探究化石在地层中的分布规律
地层拼图
晚期地层
古老地层
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2.探究化石在地层中的分布规律
答案揭晓
晚期地层
古老地层
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3.探究马的进化历程
马的进化过程示意图
5000万年前的始祖马,生活在丛林中。它们只有现代的狐那么大,前足四趾,后足三趾。
4000万年前的马,生活在丛林中。它们像现代的羊那么大,前足和后足都有三趾。
2000万年前的马,生活在草原上它们的四肢变长,中趾成为唯一着地的趾,增强了奔跑能力。
1000万~300万年前的马,体形与现代马相似,中趾趾端形成硬蹄,侧趾退化成遗迹,适于在草原上快速奔跑。
马的进化档案卡
(1)体型变化:由( )变( )。
(2)趾数变化:由( )趾变成( )趾着地。
(3)生活环境:由( )变为( )。
小
大
四
单
树林
草原
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3.探究马的进化历程
(1)马的脚趾为什么会退化?中趾为什么会变得发达?这与环境变化有什么关系?
(2)这体现了生物与环境之间怎样的关系?
森林消失,草原出现,为了躲避天敌和寻找食物,马需要跑得更快,单趾硬蹄更有利于奔跑。
生物的形态结构是与生活环境相适应的。
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4.探究鸟类的起源
生物进化是渐变的,那为什么看不到恐龙变成鸟的过程呢?
中华龙鸟化石(左)及复原图(右)
爬行动物骨骼图
鸟类骨骼图
中华龙鸟
爬行动物
鸟类
翼
牙齿
爪
长尾骨
羽毛
中华龙鸟是爬行类向鸟类进化的过渡类型。这直接证明了鸟类起源于古代爬行类。
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拓展延伸
生物进化的比较解剖学证据
科学家通过比较不同物种生物体的解剖结构,来了解它们之间的亲缘关系和进化趋势。不同生物的器官在外形和功能上差异很大,但在解剖结构上却具有相似性。对比这些器官的发育过程,发现它们都有相同的来源。科学家推断,有相同来源器官的生物,都是由共同的原始祖先进化而来的。
同源器官
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拓展延伸
科技助力考古——碳-14测年法据
认识两种碳
大部分是碳-12,很稳定;还有一种少见的碳-14,它是放射性的,会慢慢“衰变”,变成别的物质(氮-14)。
宇宙射线会不断轰击地球大气层,让普通的氮原子变成碳-14。这些碳-14会和氧气结合,变成二氧化碳,进入大自然的循环。
生物死亡后,计时开始!
一旦生物死亡,不再吸收二氧化碳。此时,体内的碳-14得不到补充,只会慢慢衰变减少,而碳-12因为稳定,数量不会变。科学家发现,碳-14的半衰期约为5730年——意思是每过5730年,体内的碳-14就会减少一半。
生物活着时的 “碳平衡”
生物活着的时候不断吸收二氧化碳。所以生物体内的碳-14一边吸收,一边衰变,和空气里的比例是一样的,始终不变。
怎么算出年龄?
科学家测量古物里碳-14和碳-12的比例,再和现在空气中的比例对比。比如,一块古木头里的碳-14只剩现在的1/2,说明它已经过了1个半衰期,也就是约5730年。
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化石记录是生物进化的直接证据
化石概念
遗体、遗物、生活痕迹
典型证据
马的进化
中华龙鸟
课堂小结
分布规律
晚期地层
古老地层
结构
环境
复杂
简单
陆生
水生
结论
适应环境
爬行类→鸟类
化石记录是生物进化的直接证据;生物是不断进化的
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1.多方面的证据显示,地球上的生物是进化而来的。判断下列叙述是否正确。
(1)通过对化石特征的分析,可以推测地球环境的变迁。( )
(2)在晚期地层中成为化石的生物一定比在早期地层中成为化石的生物结构复杂。 ( )
(3)通过化石可以分析古代生物的形态结构和组成成分。( )
√
随堂练习
×
√
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2.孔子鸟是生活在距今约1.31 亿~ 1.20 亿年的原始鸟类。20 世纪90 年代,人们在辽宁省白垩纪地层中发现了孔子鸟化石。从侧面看,孔子鸟的头骨呈三角形,上下颌无齿,具有粗壮而尖锐的角质喙,是目前已知的最早具有角质喙的鸟类。孔子鸟具有窄长、不对称的飞羽,前肢还有三个指爪,一些化石的胸骨还可见一扁平的突起,这和现代鸟类的龙骨突相似。专家们在分析了孔子鸟的胃部化石后,发现了鱼骨的化石。
(1)推测孔子鸟生活年代可依据可能是什么?
随堂练习
化石证据、比较解剖学证据
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随堂练习
(2)推测孔子鸟生活年代可依据可能是什么?
孔子鸟具有窄长、不对称的飞羽,前肢还有三个指爪,一些化石的胸骨还可见一扁平的突起,这和现代鸟类的龙骨突相似。
(3)若要推测孔子鸟的食性,应当重点关注化石的哪些特征或信息?
①胃容物化石:表明曾整鱼入胃,主食鱼类。
②无齿、具粗壮尖锐的角质喙:适于啄食光滑、易滑脱的水生猎物(如小鱼)。
③头骨呈三角形:咬合力较小。
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随堂练习
(4)始祖鸟被普遍认为是最原始的鸟类,其化石最早被发现于德国索伦霍芬侏罗纪晚期的地层中。根据以上信息,推测孔子鸟与始祖鸟在鸟类演化中的先后顺序。
始祖鸟:德国索伦霍芬,侏罗纪晚期,约 1.5 亿年前
孔子鸟:中国辽宁,白垩纪早期,约 1.31~1.20 亿年前
地层年代更老 → 演化序位更早。
因此,始祖鸟在前,孔子鸟在后;孔子鸟处于比始祖鸟更进步的演化阶段。
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1.下列对地层中化石出现顺序的叙述,哪一项是不正确的( )
A.较古老的地层中,成为化石的生物较低等,较简单
B.较晚近的地层中,有较简单,较低等的生物化石
C.较晚近的地层中,有较复杂,较高等的生物化石
D.较晚近的地层中,没有较简单,较低等的生物化石
D
随堂练习
补充练习
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随堂练习
2.某地质勘探队在A、B、C三个不同的地层中发掘出了化石。A层主要发现恐龙化石,B层主要发现三叶虫化石,C层主要发现猛犸象化石。请问:
(1)按照地质年代由远及近的排序是 。
(2)纵观三个地层的化石,可以推测生物在结构上的进化趋势是 ;在地位上的进化趋势是 ;在环境上的进化趋势是 。
(3)如果你想寻找鸟类的祖先化石,地层 附近的可能性最大。
B A C
A
从简单到复杂
从低等到高等
从水生到陆生
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必做:
用自己的话,向家人解释什么是化石,以及为什么说化石是生物进化的直接证据。
选做:
1.调查你所在地区的博物馆或线上浏览中国古动物馆网站,寻找一种你感兴趣的化石展品。记录它的名称、所属年代,并尝试描述根据这个化石可以推测出当时的哪些环境特征。
2.本节课我们学习了证明鸟类起源于爬行类的过渡化石——中华龙鸟。请你选择另一个著名的“过渡类型”生物(如从鱼类到两栖类的“鱼石螈”),查阅资料,制作一份科普海报,从“外形特征”、“生活环境”和“进化意义”三个方面向同学们介绍它。
随堂练习
课后作业
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谢谢
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Lavf59.14.100
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