名师导学——1.4 地球的演化和生命的诞生

1.4地球的演化和生命的诞生
学习指要
一、知识要点
1．地球的演化
(1)地球早期的演化：46亿年前地球诞生时是一个炽热的熔岩球，然后慢慢冷却凝固形成固态外壳。由高温岩浆不断喷发释放出水蒸气、二氧化碳等原始大气，其中的水蒸气随着温 度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成原始海洋。在距今约38亿年前，最原始的生命体在海洋中诞生。
(2)25亿年前至今的演化
①25亿～6亿年前，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。
②6亿～2.5亿年前的古生代，陆地大面积增加，出现了各种较为低等的生物。
③2.5亿～0.7亿年前的中生代，中国大陆轮廓已基本形成，裸子植物和爬行类动物繁盛。
④0.7亿年前至今，经历了大规模的造山运动，形成了许多世界上的高大山脉，鸟类、哺乳类和被子植物出现。
2．生命的诞生
1953年美国生物学家米勒模拟原始大气及当时的条件，进行合成有机物的实验，让人们相信生命起源的化学进化假说。该假说认为，原始生命是在原始海洋中，由一些有机化合物经过长期而又复杂的化学变化，形成蛋白质和核酸等物质。这些物质经过浓缩、凝聚等作用，再经历漫长、复杂的变化形成原始生命。
二、重要提示
1．地球和太阳一样，也有自身的演化规律，并且在不同的演化阶段，有不同的生物进化特点。21*cnjy*com
2．生命起源问题还没有直接的证据，人们只能通过模拟实验和推测等研究方法，提出各种假说，“化学进化假说”只是众多假说中目前被广泛认同的一种。21*cnjy*com

科学广场
新发现“宜居”类地行星
美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，新发现一颗太阳系外行星，这颗行星可能像地球一样具备生命存在所需必要条件。
这并非科学家首次发现这类行星，但新发现的这一行星看上去“宜居”条件好得多。它位于“宜居带”(宜居带指行星距离恒星远近合适的区域)正中。在这一区域内，恒星传递给行星的热量适中，行星表面平均温度为零下31℃至零下l2℃。行星大小适中，意味着可能具备适宜生命生存的表面、重力和大气，星球上可能存在液态水。
这颗行星围绕天秤星座内名为Gliese 581的红矮星(恒星的一种)运行，距地球约20光年(189.21万亿公里)，公转周期约为37个地球日。以现阶段技术。乘太率船前往那罪需要几代人时间才能抵达。
解题指导
【例l】下列有关地球演化史的叙述正确的是 ( )
A．地球“出世”之初是一个由岩浆构成的炽热的球
B．“婴儿期”地球原始大气层的主要成分是水蒸气、氧气和氮气
C．科学家是通过对世界历史的长期研究来了解地球演化史的
D．地球固态的地壳一形成便奠定了现代地球地貌的基础
【解析】“康德一拉普拉斯星云说”认为，地球是由形成太阳后剩余的星云物质进一步收缩演化而形成的。在挤压收缩过程中产生的高温使地球物质呈融熔的岩浆状态，经过漫长的地质演变才形成如今有厚固体地壳和水圈的相对“冷”的地球。所以A选项为天文学家和地质学家所认可。地球原始大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氢气、氨气和水蒸气，而不是氮气和氧气。现今地球大气的成分是经过后来生物生命活动参与所演化的结果，因此8选项不正确。历史通常是指人类社会的发展过程，它是史学研究的对象。科学家是通过对地球的形成和发展过程及其规律性的研究认识地球演化史的，这属于地史学和地质学的研究范畴。况且，人类社会的发展史(历史)相对于地球的形成和发展过程来说，只是极其短暂的一刹那，因此C选项不正确。地球从初始的岩浆构成的炽热“火球”，到固体地壳的形成，经历了漫长的地质年代。固体地壳形成后，又经历了漫长反复的演变才形成如今地球海陆分布、山河大地起伏的面貌。简言之，如今的地球面貌是在经历了几十亿年的风雨沧桑不断演化后形成的，因此D选项不正确。
【答案】A
【例2】生命起源的“化学进化假说”已被广大学者接受，这一假说与生命的“自然发生论”(认为生命是从非生命物质中产生的，而且是突然发生的)有一点是相同的，它是 ( )
A．生命都是从非生命物质中突然产生的
B．生命都是从非生命物质中产生的
C生命都是在目前条件下从非生命物质中产生的
D．生命是在与宇宙进化相联系的条件下产生的
【解析】两种假说都认为生命来自非生命物质，只是“自然发生论”否认了生物与非生物之间的转化条件和界限。选项A和C是“自然发生论”的看法，而D选项则是“化学进化假说”的观点。21*cnjy*com
【答案】B
同步训练A组
1．地球上最初的生命起源于 ( ) 21*cnjy*com
A．原始大气 B．原始大陆 C．原始海洋 D．原始森林
2．原始生命诞生的主要标志是 ( ) 21*cnjy*com
A．原始海洋的形成21*cnjy*com
B．原始蛋白质分子和核酸分子的形成21*cnjy*com
C．出现原始界膜，进行原始的物质交换21*cnjy*com
D．具有原始的新陈代谢作用并进行繁殖
3．原始大气的主要成分是水蒸气、二氧化碳等，在25亿～6亿年前，地球大气中的氧气含量逐渐增多。这些氧气主要来自于 ( )
A．海洋中的藻类释放出的氧气
B．水蒸气分解形成
C．火山爆发时喷发出的气体形成
D．生物的呼吸作用产生
4．科学家在澳大利亚发现了距今约44亿年的岩石，这是目前所知的最古老的岩石。此项发现，对于下列哪个假说不具有直接的证据意义 ( )
A．地球上的生命起源于44亿年前
B．地球的年龄大于44亿年
C．44亿年前地球表面已有部分固体岩石
D．44亿年前地球表面的岩浆温度已开始降低
5．人体血液中无机盐的质量分数为0.9％。而研究表明，30亿年前原始海水中无机盐的质量分数也是0.9％。对此，下列观点不可取的是 ( )
A．人类的祖先可能是从原始海洋中的原始生命逐渐进化而来的
B人体血液和原始海水中无机盐的质量分数相同纯属巧合
C．人体血液和原始海水之间存在着某种尚未被认识的关系
D．人体血液仍然带有原始海水的某些印痕
6．4亿年前，绿色植物离开海洋登上陆地，导致了陆地大体型生物的演化。实现绿色植物登陆的地球环境条件是， ( ) 21*cnjy*com
A．陆地上出现降水现象，陆生植物可以获取充足的水分21*cnjy*com
B．臭氧层的出现并吸收紫外线，保护陆生植物免受辐射伤害21*cnjy*com
C．大气中出现丰富的氧气，使陆生植物可以进行呼吸作用21*cnjy*com
D．大气中的火山灰因重力沉降而减少，阳光可以直接达到地面，陆生植物可充分利用光能
7．如图是记录地球历史的“金钉子”。你知道下列现象或生物分别出现在“金钉子”的哪段时间区间吗?
(1)原始海洋形成于 ( )
(2)从原始生命形成到藻类的进化 ( )
(3)哺乳动物的出现 ( )
(4)恐龙生活的时期 ( )
(5)大气中氧气的出现和增多 ( )
(6)鱼类的出现和繁盛 ( )
同步训练B组
8．对于地球上生命起源的解释，有种理论叫做“宇宙胚种论”，它认为地球上的生命来自宇宙中的其他天体。近年来，科学家在分析陨石成分时，发现在其他天体上存在构成生命物质的各种有机物，如氨基酸等；对某些彗星成分的分析也表明一些彗星中存在简单的有机物。由此，你认为“宇宙胚种论”的观点是21*cnjy*com ( ) 21*cnjy*com
A．正确的，应当认为地球上的生命来自于宇宙
B．错误的，因为教材告诉我们地球上的生命起源于地球上的非生命物质
C．一种没有任何事实依据的猜想，没有任何科学价值
D．一种假设，事实根据很少，至今还不能被证实
9．历史上巨行星(如木星和土星)的大气成分变化的可能性较小，而现在它们的大气中都没有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推测，原始地球空气的成分和木星、土星上的大气成分类似。l953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验。米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和照射紫外线的方法代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请根据实验的装置图回答下列问题：
(1)米勒实验属于 (填“黑箱实验”“对照实验”或“模拟实验”)。
(2)下列对米勒所做实验的解释中，你不认同的是 ( )
A．①内模拟了原始大气及闪电
B．②内模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程
C．③内模拟了原始海洋
D．④内产生了多种蛋白质
(3)若在实验装置的气体中有氧气存在，则实验过程中极有可能发生 。
(4)从地球上的生命是如何起源的角度，观察到了实验收集到氨基酸混合物的现象，你得出的结论是 。
(5)1972年米勒又开始做另一个实验：他把早期地球可能具有的氨和氰化物(一种小分子)的混合溶液密封于小瓶内，置于一78℃的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了生命的基本物质DNA和蛋白质的组成成分——碱基和氨基酸，据此可做出的推测是
。
1.4 地球的演化和生命的诞生
1．C 2．D 3．A 4．A 5．B 6．B 7．(1)F (2)E (3)A (4)B (5)D (6)C 8．D 9．1(1)模拟实验 (2)D (3)爆炸 (4)在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机分子(原始生命物质) (5)地球上的原始生命(生命物质)也有可能起源于冰中(低温条件下)[解析：米勒实验是模拟原始地球的环境合成了有机小分子物质，故是一种模拟实验。在实验中①模拟了原始大气成分及闪电的环境；②模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程；③模拟了原始海洋；④内产生了多种氨基酸，说明在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机小分子物质。如果气体中混有氧气，因氢气、甲烷均有可燃性，混入氧气极可能会发生爆炸。米勒将混合液置于一78℃的低温环境下合成了碱基和氨基酸，说明地球上的原始生命也可能起源于低温条件下。] 21*cnjy*com