6.1生物有共同祖先的证据学习任务单2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

生物有共同祖先的证据 学习任务单 姓名： 【学习目标】 1.通过分析化石证据，说明化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 2.运用比较解剖学、胚胎学、细胞和分子生物学等间接证据，说明当今生物具有共同祖先。 3.认同生物的多样性和适应性是进化的结果 【核心问题】科学家为什么说地球上所有生物都有共同祖先（达尔文的共同由来学说）？他们手里有什么“证据”？这些证据各自能说明什么？ 【任务1：化石证据】（阅读教材P101-102，结合补充资料完成） 资料：云南澄江化石群 澄江化石群位于云南澄江帽天山，距今约5.3亿年，属于寒武纪早期。这里保存了大量生物软体组织的精美化石，被誉为“寒武纪生命大爆发”的窗口。目前已发现包括节肢动物、脊索动物、海绵动物等在内的280多种生物化石，其中许多是现生动物门类的早期代表。例如，“昆明鱼”是目前已知最古老的脊椎动物之一，具有原始的头颅和脊椎结构；“抚仙湖虫”则展示了节肢动物的早期形态。澄江化石地是中国首个、亚洲唯一的化石类世界自然遗产，被誉为“世界级的化石宝库”。2012年，澄江化石群被列入世界自然遗产名录。 昆明鱼 抚仙湖虫 三叶虫 阅读后完成以下问题： 1. 什么是化石？以下图片中展示的是哪类化石？ 在云南省禄丰市恐龙山镇梨园村发现数量众多的白垩纪早期恐龙足迹化石 恐龙蛋化石 1.8亿年前的鳞鱼化石 2.观察以下图片，结合教材说明为什么化石能成为研究生物进化的“最直接、最重要的证据”？ “活化石”鸭嘴兽，是把哺乳动物和爬行动物之间的进化关系联系起来的“桥梁”，可以证明哺乳动物起源于爬行动物。鸭嘴兽虽然属于哺乳动物，但是身上还残存着它的祖先——爬行动物的某些特征：一是卵生；二是生殖孔和排泄孔同时开口于泄殖腔，与外界相通的只是一个孔，故名单孔类；三是雄体缺乏高等哺乳动物的交配器官——阴茎；四是大脑皮质不发达；五是四条腿长得短而健壮，行走时与龟鳖差不多。 3.观察教材P101图6-2“地层中有大量化石的示意图”，回答： （1）不同地层中出现的化石种类有明显差异，这说明了什么？ （2）较古老的地层中找不到现代生物的化石，较新的地层中也找不到已灭绝类型的化石，这又说明了什么？ 4.大量化石证据表明，生物的进化呈现出怎样的总体顺序？ 【任务二：比较解剖学证据】（阅读教材P103，完成以下问题） 资料：几种哺乳动物的前肢比较观察教材P101图6-2，结合表格，阅读后完成以下问题： 1. 这四种动物的前肢外形和功能差异显著，但在骨骼组成上有什么共同点？ 2. 教材上把这类结构称为“同源器官”。请你用自己的话解释：同源器官的存在，为什么能说明这些动物有共同的祖先？ 动物 前肢外形 主要功能 人 手臂 抓握、操作 蝙蝠 翼 飞行 鲸 鳍状肢 游泳 猫 前腿 奔跑 3. 反过来想：有没有可能不同生物独立进化出相似的结构，而不是从共同祖先那里继承的？（拓展“同功器官”） 资料：“同源器官”与“同功器官” “同源器官”指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方面彼此相同,但在外形上有时并不相似，功能上也有差别。同源器官是比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据，大家熟知的人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍、蝙蝠的翼,虽然它们功能不同,外部形态也有差别,但他们的骨骼结构却是相似的。 “同功器官”指在功能上相同,有时形状也相似,但其来源与基本结构均不同的器官。同功器官不能说明它们在进化上有共同起源,只表明它们具有相似的功能。如蝴蝶的翅与鸟的翅属于同功器官,蝴蝶的翅是膜状结构,而鸟的翅是由前肢形成的,内有骨骼,外有羽毛。 【任务三：胚胎学证据】（阅读教材P103-104，完成以下问题） 资料：几种脊椎动物早期胚胎比较 阅读后完成以下问题： 1.人的胚胎在发育早期曾出现过鳃裂和尾，但出生时这些结构已消失。这一现象对说明“人类和鱼类有共同祖先”有什么支持作用？ 【任务四：细胞和分子水平的证据】（阅读教材P104，完成以下问题） 阅读后完成以下问题： 1.完成教材P104思考讨论1—4题。 2.必修1、必修2教材中还提到了哪些细胞和分子水平的生物共同特征？ 【任务五：自我检测】 1.完成教材P104练习与应用 2.学完本节后，你脑中还留有哪个疑问？请写下来，哪怕暂时没有答案。 【附：答案】 （1） 教材P101思考﹒讨论答案 1、提示:图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说。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。例如，21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物，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，根据图6-2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 2、提示：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的。 3、提示：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。 （2） 教材P102思考﹒讨论答案 1、都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，有一致性。 2、排列顺序一致。 3、提示:这四种前(上)肢骨骼有共同的起源，说明它们可能是由共同祖先进化来的。在漫长的进化过程中，由于适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。 4、提示:人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达， 脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用;头骨骨块减少或愈合，使头骨坚硬，起到保护作用等等。 哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外，一些具体的骨也有共同点，如哺乳类中耳的3块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。 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的共同祖先。 （3） 教材P103思考﹒讨论答案 1、提示:都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式，说明二者有共同的的祖先。 2、提示:都有呼吸作用，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，等等。 3、提示:说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。 4、提示: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，表明亲缘关系越近。 （四） 教材P104练习与应用答案 1、（1）√（2）√（3）× 2、A 3、D（所有生命活动都需要能量驱动吗？比如顺浓度跨膜运输等） 拓展应用1：可以举岀本节教材中的各种证据，如不同地质年代中相继出现的生物类群，已经绝灭的物种，物种大爆发事件，地壳剧烈运动、气候剧烈变化和小行星碰撞地球等事件对生物的影响；也可以引用达尔文论证生物进化论时列举的大量证据号，如在加拉帕戈斯群岛所发现的大量物种形成的事实。需要注意的是，你要从所选择的证据出发，厘清与所反驳的观点之间的逻辑关系，进行有针对性的论述。 2.提示:以澄江生物化石群为例，介绍该化石群的发现在研究生物进化中的重要意义。澄江生物化石群分布在中国云南省澄江县，保存了大量具软躯体或弱矿化外壳的后生动物化石，展示了5.3亿年前的海洋生态系统，是研究寒武武纪大爆发事件最重要的化石宝库之一。澄江生物化石群的科学意义在于:(1)在前寒武纪到早寒武纪的生命演进过程中，填补了从埃迪卡拉生物化石群(发现于澳大利亚的前寒武纪晚期地层县)到布尔吉斯页岩生物化石群(发现于加拿大的中寒武纪地层)之间长达数千万年的古生物资料科空白;(2)呈现出一个前所未有的仅在二三百万年的“瞬间时空”里生物(特别是动物)大规模涌现的突发生物事件，是寒武纪生命大爆发的最好例证。 （五）学习任务单答案 【任务1】 1、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。从左至右依次是遗体化石、遗物化石、生活痕迹化石。 2、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。 3、（1）不同地层中出现的化石种类有明显差异，说明不同地质时期生活着不同的生物类群，生物种类随着时间推移发生了变化。（2）较古老的地层中找不到现代生物的化石，较新的地层中也找不到已灭绝类型的化石，说明生物进化是有方向性的，旧的类型消失、新的类型出现，符合“生物是逐渐演变而来”的推论。 4、由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。 【任务2】 1、尽管外形和功能差异显著，但四种动物的前肢骨骼都包含肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨，骨骼排列模式高度一致。 2、同源器官是指起源相同、基本结构相似，但形态和功能不同的器官。它们的存在说明这些动物从一个共同的祖先那里继承了相同的前肢骨骼蓝图，后来各自在不同环境中演化出适应不同功能的外形（抓握、飞行、游泳、奔跑）。 【任务3】 1、人的胚胎发育过程中暂时出现鳃裂，说明人类保留了来自远古鱼类祖先的发育程序痕迹——这些结构在人类胚胎期短暂出现而后退化或改建，表明人类和其他脊椎动物共享了祖先的发育“蓝图”，只是在发育后期按各自的演化方向修改了这套程序。 【任务4】 2、①所有细胞生物共用同一套遗传密码；②所有生物使用ATP作为直接能源物质；③所有细胞生物都以DNA为遗传物质；④都具有细胞膜、核糖体等基本结构。 学科网（北京）股份有限公司 $