第21章 第1节 生命的起源
一、重点和难点
重点:雷迪实验和巴斯德实验;化学进化过程和米勒实验
难点:原始地球条件下的化学进化过程
二、教学目标
1.比较区分神创论、自然发生论、生生论、宇宙生命论和化学进化论等有关生命起源的几种主要观点。
2.通过雷迪、巴斯德的实验否定自然发生学说的过程。
3.理解化学进化论,描述米勒实验。
4.通过对生命起源的探索和各种生命起源理论的了解,培养学生敢于怀疑、不迷信权威但又要尊重事实的科学思维品质。
三、教学过程
(一)导入
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?想知道吗?这节课我们就一起来讨论这个关于“地球上生命的起源”问题。请同学们打开课本。(板书标题)
对于生命起源,同学们都有不同的见解,到底哪一种说法更加科学可靠呢?这可不能仅凭猜想和想象,需要确凿的证据、严密的逻辑以及丰富的联想和想象。
本节课让我们一起随着科学家的脚步一起探索生命的起源吧!
讲授新课
关于生命起源,科学家也是在不断探索中曲折前行,总的来说可以归纳为以下几种观点。
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
(1)神创论
神创论:生物界的所有物种(包括人类),以及天体和大地,都是由神创造出来的。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。(展示女娲造人、上帝创造万物的图片)
简要介绍盘古开天辟地、女娲造人的的中国古代传说以及上帝创造万物的圣经故事。
提问:同学们觉得神创论科学吗?说出理由。
(生物与生物之间存在着亲缘关系,并不是孤立的,生物是可以进化的。所以,神创论是一个谬论)
自然发生论
自然发生论:生命是由非生命的物质产生的。
证据:“腐草化莹”、“腐肉生蛆”。——中国
尼罗河谷的蛙和鳝鱼都是淤泥经日光照射而产生的。——古埃及
将谷糠和破布塞入瓶中,静置于暗橱内,21天后就会生出小鼠——海尔蒙特
植物是由逐渐变弱了的彗星尾巴形成的。——牛顿
提问:你觉得上述证据可信吗?我们怎么证明自然发生论是否科学可靠?
雷迪实验:
问题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)
巴斯德鹅颈瓶实验:
结论: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。
巴斯德实验证明: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。
提出问题:生生论有没有解决生命的起源问题呢?
宇宙生命论
宇宙生命论:生命来自地球以外的宇宙空间
证据:陨石中有机化合物的发现(碳氢化合物、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
化学进化论: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。
对比:原始地球VS现在的地球(学生阅读课本)
问题1:原始地球的环境条件:
(高温、闪电、紫外线、火山喷发)
问题2:原始大气成分
(水蒸气、氢气、氨、甲烷等)
问题3:与现在大气最明显的区别
(没有氧气)
问题4:你认为原始地球上存在生命吗?请说出你的理由。
(不存在,没有生命存在的环境条件)
过渡:那么究竟原始地球上是如何产生生命的呢?
米勒实验:模拟原始地球,探求生命起源,开启了实验研究生物学中最难问题的先河。
“化学起源说”总共可以分为四个阶段(课件展示图片):
无机物→有机小分子物质→有机高分子物质→多分子体系→原始生命。
原始生命起源于原始海洋。
米勒实验给第一阶段提供了理论依据。
第二阶段也有科研做支持——我国人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸。
第三阶段,“团聚体假说”提出的“球状小滴”推测生命是由大分子物质生命的。
但第四阶段目前人类还无法证明,还有待继续探索。也许将来你也会成为探索队员之一。
当堂小测
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
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
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
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