(共28张PPT)
第1节 生命的起源
第21章 生命的发生和发展
广袤的宇宙有无数的星体,然而只有我们蔚蓝的地球母亲孕育了千姿百态的生命。地球上最初并没有生命。那么地球上的生命是怎么样出现的呢?生命究竟来自何方?人类又是怎么样探索生命的起源的呢?
关于生命起源的几种观点
1、神创论
2、自然发生论
3、生生论
4、宇宙生命论
5、化学进化论
神创论也叫特创论,认为生物界的所有物种(包括人类),以及天体和大地,都是由上帝创造出来的。世界上万物一经造成,就不再发生变化;各种生物之间都是孤立的,相互之间没有任何亲缘关系。
神创论
东方传说——女娲造人
西方传说——上帝创造万物
盘古开天、女娲造人
宇宙之卵漂浮在永恒空间之中,它包括
两个反作用力:阴和阳。经过无数次轮回,
盘古诞生了,宇宙之卵中较重的部分——阴
下落形成了地面,较轻的部分——阳上升形
成了天空。 盘古担心天和地再次融合在一起,
就用手脚支撑着天和地,他每天长高10英尺,
1.8万年之后天空已有3万英里高,盘古的任务
完成后也就死亡了,他的身体部分变
得了宇宙的基本物质。女神女娲非常
寂寞,她从黄河水中捞出泥巴来制作
泥人,这样第一个人类出现了,随后
她用树枝蘸上泥巴向地面上甩,无数
个小泥点形成了多个人类。
《圣经》记载:
第一天,上帝创造了昼夜;
第二天,上帝创造了天空;
第三天,上帝创造了陆、
海及植物;
第四天,上帝创造了日月;
第五天,上帝创造了动物;
第六天,上帝创造了男人亚当;
第七天,亚当问上帝,为什么世间万物独有我如此
孤独?于是上帝取他的肋骨制造了女人夏娃。
自然发生说认为生命是从无生命物质自然发生的。如我国古代认为“腐草化萤”,“腐肉生蛆”等 。在西方,亚里士多德就是一个自然发生论者,他认为老鼠是由淤泥及瓦砾发育而成。
自然发生论
雷迪实验示意图
生命是自然发生的吗?
结论:
A
B
C
腐肉不能生蛆,C瓶蛆来自苍蝇的卵
1、实验中的新鲜或煮熟的肉块为什么会变成腐肉?
有微生物的滋生
2、雷迪为什么没有对这种现象进行
解释?
当时没有显微镜,观察不到微生物
19世纪60年代,法国学者巴斯德为了研究生命能否自然发生的问题,进行了著名的“鹅颈烧瓶”实验。
烧瓶
烧瓶
打断瓶颈
无生命产生
有微生物生长
静置
静置
A瓶:带有微生物的灰尘颗粒不能进入瓶内,所以不变质。
B瓶:带有微生物的灰尘颗粒能进入瓶内,所以变质。
A
B
巴斯德的鹅颈瓶实验
证明:肉汤中的微生物来自空气中,实验推翻了生命可以由非生命物质自发产生的观点。彻底否定了“自然发生论”。
“生生论”:生物只能来源于生物,非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命。
生命来自地球以外的宇宙空间
彗星
陨石坑
宇生论:
陨石中有机化合物的发现:
A. 从陨石的提取物中,已确定了许多有机化合物,如:各种碳氢化合物、氧化物、氮化物、硫化物及卤化物等。
B. 1969年9月,澳大利亚麦启逊附近落下一块陨石,从碎片成分分析中检出了天然型的氨基酸等。
但我们知道,宇宙空间的物理条件,如紫外线等各种高能射线以及温度等条件对生命都是致命的,而且,即使有这些生命,在它们随着陨石穿越大气层到达地球的过程中,也会因温度太高而被杀死。
化学进化论:是被广大学者普遍接受的生命起源假说。
这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。
1.原始地球的环境条件:
2.原始大气的成分:
与现在大气的成分最明显的不同:
3.你认为原始地球上存在生命吗?请说出你的理由。
高温、闪电、紫外线、火山喷发
水蒸气、
氢气、氨、甲烷等
无氧气
无。没有生命存在的环境条件
地质学研究表明,地球大约是在46亿年前形成的
无机小分子物质
生成
形成
组成
演变
场所:原始大气
场所:原始海洋
场所:原始海洋
特点:原始界膜和原始的物质交换
有机小分子物质
有机大分子物质
相对独立的体系
原始生命
场所:原始海洋
(氨、氢气、甲烷、水蒸气)
(氨基酸、单糖、核苷酸等)
特点:具有原始的新陈代谢和繁殖能力
(蛋白质、核酸等)
原始生命的化学进化过程
米勒(1953年时23岁)
在原始地球条件下,有机小分子的形成是生命发生的开端。在原始地球条件下能够形成有机小分子吗?1953年,美国科学家斯坦利·米勒设计了一个模拟原始地球条件的实验装置:
原始大气
A
B
C
模拟闪电
降雨
雨水
氨基酸
原始海洋
加热
由无机物合成有机物
米勒模拟实验的结果
得到20种有机物,其中11种氨基酸中有4种是生物蛋白质所含有的。
米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。验证了生命化学进化的可能性
有机小分子合成生物大分子
在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像湖泊样的小水体中,氨基酸、核苷酸等有机小分子沉积,吸收能量,通过溶液聚合或浓缩聚合的方式生成原始的蛋白质、核酸等生物大分子。
美国福克斯(F.FOX)试验证实:将氨基酸混合物倾倒在160度—200度的热砂或粘土上,水分蒸发,氨基酸浓缩并化合生成类蛋白质分子。
你认为现在的环境条件下,地球上还能再形成原始生命吗?为什么?
不会,因为原始生命的形成必须有原始的大气、高温、紫外线、雷电、原始海洋等特有条件,而现在的大气完全不同原始大气,其主要成分是氮和氧等,温度也降低了,没有连续不断地雷电,地球上现在海洋的成分也改变了,所以现在的地球上不能再产生原始生命。
天文学家估计地球形成于约 46亿年前。
迄今找到的最早的化石记录了35 亿年前的原核生物。
生命起源大约发生在距今 45-35 亿年间。
生命起源发生在什么时候?
35亿年前的蓝细菌化石
1、下列有关生命的起源的叙述中正确的是( )
A、生命是上帝和神创造出来的
B、生命是从外星球迁移过来的
C、生命是自然而然产生的
D、生命的形成是按照由原始大气中的无机物到有机物,再到原始生命这一顺序逐渐进行的
2、原始生命形成的场所是( )
A、原始大气 B、原始海洋
C、陆地上 D、大气层中
D
B
3、原始的地球大气与现在的空气在成分上有明显的差别,那时的大气成分主要是( )
A、水蒸气、氨、甲烷等
B、氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等
C、氧气、氢气、二氧化碳等
D、水蒸气、氧气、氮气等
A
4、模拟原始地球的条件和大气成分,合成氨基酸的科学家是( )
A、爱因斯坦 B、米勒 C、爱迪生 D、牛顿
B
5、在原始的地球表面,首先形成的生命的基础物质是( )
A、小分子有机物 B、大分子有机物
C、小分子无机物 D、原始生命
A
6、原始生命是在原始海洋中诞生的主要原因是( )
A、水是营养物质 B、水中有氧
C、许多生化反应是离不开水的
D、水是生物体的组成成分
C