第1节 生物有共同祖先的证据
教学目标
1．基于化石的直接证据，认同当今生物具有共同的祖先。
2．运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据，说明当今生物具有共同的祖先，举例说明当今生物具有许多共同特征。
教学重难点
【教学重点】
基于证据和逻辑，认同生物是不断进化的，当今的各种生物来自共同的祖先。
【教学难点】
从细胞和分子生物学水平找寻当今生物具有共同特征和共同祖先的证据。
教学过程
一、导入新课
利用节首问题探讨中的情境，教师引导学生思考“人猿是否同祖”的问题，学生联系初中所学知识以及课前搜集的相关资料，发表自己的观点并说出自己的依据。
二、讲授新课
（一）地层中陈列的证据——化石
教师结合图片介绍化石的概念和分类。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。根据保存的特点，化石可以分为遗体化石（如硅化木）、模铸化石（如枝叶印痕）、遗物化石（如恐龙蛋）和遗迹化石（如恐龙的足迹）。（建议使用知识卡片：【知识解析】化石-图片集、【知识解析】化石-图片集1）
教师指导学生阅读课本P101思考·讨论“化石证据对共同由来学说的支持”部分的内容，学生独立思考，记录思路要点，并讨论交流，最后教师总结。（建议使用文本：【知识解析】思考·讨论：化学证据对共同由来学说的支持）
教师提出问题：为什么化石是研究生物进化最直接、最重要的证据？怎样通过化石研究生物的进化，可以得出哪些观点。学生讨论后汇报，教师总结、评价。
（化石比较直观，可以观察动物的形态、结构；根据不同类型的化石及周围的环境，可以推测生物的生理状态、 生活环境等；根据地层年龄，可以推测化石所代表的生物生活的年代以及进化顺序等。研究方法：观察法、纵向或横向比较法。观点：生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的；生物经历了由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。）
教师引导学生思考：有没有“活”的证据？当今生物体上是否有进化的印记，可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？学生回答后，教师呈现鸭嘴兽、矛尾鱼等活化石的图片、痕迹器官的图片等，同时引出后续内容。
（二）当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
1．比较解剖学证据
教师引导学生阅读P102思考·讨论“比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼”部分的内容，学生独立阅读后思考讨论。师生共同分析得到结论：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。（建议使用文本：【知识解析】思考·讨论：比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼）
2．胚胎学证据
教师展示人胚胎发育早期的图片，结合鱼早期胚胎发育的特点，师生共同分析得出结论：脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。（建议使用知识卡片：【知识解析】胚胎学的进化证据）
3．细胞和分子水平的证据
教师引导学生阅读P103思考·讨论“从细胞和分子水平看当今生物的共同特征”部分的内容，学生独立阅读后思考讨论。（建议使用文本：【知识解析】思考·讨论：从细胞和分子水平看当今生物的共同特征）
教师引导学生思考：为什么可以通过比较胚胎学、解剖学、胚胎学研究，以及从细胞和分子水平证明生物是由共同祖先进化而来的呢？学生讨论和交流后，师生共同总结：通过观察、比较等方法，可以得出当今生物有许多共同的特征，佐证了当今生物具有共同的祖先。
总结：化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持，共同支持了达尔文的共同由来学说。
三、课堂反馈
1．生物进化最可靠的证据是（ A ）
A．各类生物化石在地层里按一定的顺序出现
B．哺乳动物在胚胎发育初期非常相似
C．脊椎动物具有结构相似的器官
D．生物都能适应一定的环境
2．科学家测定了某保护区 MG、CE、DP、DW四种鸟类的ALX1基因的核苷酸序列，由此确定它们亲缘关系的远近。这属于生物进化的 （ B ）
A．胚胎学证据 B．细胞和分子水平证据
C． 比较解剖学证据 D．古生物化石证据
3．下列不能作为支持生物有共同祖先的证据的是（ D ）
A．所有生物共用一套遗传密码
B．所有生物都由ATP 直接供能
C．各种生物的细胞具有基本相同的结构
D．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲，教师边板书，或通过课件展示。（建议使用思维导图：【知识解析】生物有共同祖先的证据-小结）
五、拓展延伸
化石证据部分，建议下载使用视频：【生物世界】化石记录、【生物世界】始祖鸟化石和麝雉、【生物世界】最古老的化石。
课件31张PPT。第1节 生物有共同祖先的证据第6章 生物的进化一、导入新课 达尔文在《物种起源》一书中提出，地球上当今生物都是由共同祖先进化而来的，人和猿有共同的祖先。你认同人猿同祖学说吗？二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——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。 根据保存的特点，化石可以分为遗体化石（如硅化木）、模铸化石（如枝叶印痕）、遗物化石（如恐龙蛋）和遗迹化石（如恐龙的足迹）。二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石硅化木枝叶印痕恐龙足迹化石恐龙蛋化石二、讲授新课 化石比较直观，可以观察动物的形态、结构；
根据不同类型的化石及周围的环境，可以推测生物的生理状态、
生活环境等；
根据地层年龄，可以推测化石所代表的生物生活的年代以及进
化顺序等。（一）地层中陈列的证据——化石化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。为什么？二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石 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。二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石怎样通过化石研究生物的进化？可以得出哪些观点？二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石研究方法：观察法、纵向或横向比较法。 生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的；生物经历了由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。观点二、讲授新课（一）地层中陈列的证据——化石 有没有“活” 的证据？当今生物体上是否有进化的印记，可以佐证生物是由共同祖先进化而来的呢？二、讲授新课 矛尾鱼是唯一现生的总鳍鱼类，它的发现使现今所有陆地上的脊椎动物和水域中的鱼类紧密地联系到一起，四足类动物由海洋登上陆地的活化石证据是由矛尾鱼鲜活的摆在人们的面前的。 鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一，它是未完全进化的哺乳动物，种类极少，同属之中只有鸭嘴兽一种动物，也是最低等的哺乳动物之一。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据1．比较解剖学证据肱骨桡骨尺骨腕骨掌骨指骨蝙蝠的翼鲸的鳍猫的前肢人的上肢二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据1．比较解剖学证据 它们有哪些共同点？ （1）都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。
（2）从上到下骨的排列顺序一致。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据1．比较解剖学证据 它们有哪些共同点？ （3）此外，人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构均十分发达，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。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据1．比较解剖学证据 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的观点。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据2．胚胎学证据鳃裂尾 人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。胚胎学的进化证据蛇猫鸡人 胚胎学研究表明，各类脊椎动物在胚胎发育的早期都会出现鳃裂、脊索、背神经管和肛后尾，而且水生的鱼类和部分两栖类动物终生都具有鳃裂，肛后尾是所有脊椎动物共有的特征。这说明脊椎动物之间具有一定的亲缘关系，支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。胚胎发育早期胚胎发育中间阶段胚胎发育后期二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据2．胚胎学证据 脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 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。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 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。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，说明二者有共同的祖先。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 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%。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？ 说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据资料3：分析不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异。二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 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。 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？二、讲授新课（二）当今生物体上进化的印记——其他方面的证据3．细胞和分子水平的证据 从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
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。二、讲授新课 化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持，共同支持了达尔文的共同由来学说。三、课堂反馈1．生物进化最可靠的证据是（ ）
A．各类生物化石在地层里按一定的顺序出现
B．哺乳动物在胚胎发育初期非常相似
C．脊椎动物具有结构相似的器官
D．生物都能适应一定的环境A三、课堂反馈2．科学家测定了某保护区 MG、CE、DP、DW四种鸟类的 ALX1 基因的核苷酸序列，由此确定它们亲缘关系的远近。这属于生物进化的 （ ）
A．胚胎学证据
B．细胞和分子水平证据
C． 比较解剖学证据
D．古生物化石证据B三、课堂反馈3．下列不能作为支持生物有共同祖先的证据的是（ ）
A．所有生物共用一套遗传密码
B．所有生物都由ATP 直接供能
C．各种生物的细胞具有基本相同的结构
D．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的D四、课堂小结再见从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
请根据所学知识，结合以下资料，讨论有关问题。
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。
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%。
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。
讨论
1．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？
2．举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
3. 人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？
4. 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？
参考答案
1．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。
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。这些数据支持生物有着共同的起源的观点。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
观察图1，讨论以下问题。
讨论
1．这四种前（上）肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类有一致性吗？
2．从上到下看这四种前（上）肢骨骼，这些骨的排列顺序一致吗？
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？
4. 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结构上有哪些共同点？这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先？
图1 三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
参考答案
1．都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性。
2．排列顺序一致。
3．这四种前（上）肢骨骼有相同的起源，说明它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．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。
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的观点。
