《生命的起源》
本节内容是北师大版初中生物八年级下册第7单元第21章第一节《生命的起源》,教材旨在让学生了解神创论,自然发生论,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。
【知识与能力目标】
比较区别神创论、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;
简单评述科学家通过实验否定自然发生学说的过程;
描述多数学者公认的化学进化的大体过程。
【过程与方法目标】
通过材料分析,培养自学、交流能力和分析、比较、概括能力。
【情感态度价值观目标】
树立科学的世界观,思考生命的起源,学习解释无知的科学方法。
【教学重点】
描述“化学进化论”中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。
【教学难点】
描述“化学进化论”中关于生命起源的过程。
教师准备:教学课件及挂图
2、学生准备:教材。
【导入新课】
教师:地球上现在存在的生物是形形色色、丰富多彩的。每一个生物的新个体都是由上一代个体经过生殖过程产生的。那么最早的生物是从哪里来的?第一个生物是怎样形成的呢?
学生:讨论思考。
【讲授新课】
教师:我们首先要讨论最早的生物是如何形成的。
学生:讨论“神创论”,地球上的所有生命都是上帝创造的。上帝最初创造了多少种生物,地球上现在就有多少种生物;而且生物之间没有任何亲缘关系。
教师:我们是否能接受这一观点。如果生物是由上帝创造的,上帝又是谁创造的?如果生物不是上帝创造的,地球上的生物又是从哪里来的?——古代的人们认为:生物可以从非生命物质直接转变而来。如腐肉生蛆、腐草化萤、白石生羊等。
教师:“自然发生论”。
教师:这种观点是否正确?如果不正确,怎样推翻这一观点?
学生:阅读教材,17世纪意大利医生雷迪第一次用实验证明腐肉不能生蛆,蛆是苍蝇在肉上产的卵孵化形成的。雷地的实验严谨而且有说服力,说明较大的动物不能自然发生。
法国微生物学家巴斯德做了一个最令人信服却十分简单的“鹅颈瓶实验”。他将肉汤装入带有弯曲细管的瓶中,弯管是开口的,空气可以无阻挡地进入。巴斯德将瓶中的液体煮沸使液体中的微生物全部被杀死,然后放冷静置,结果瓶中没有出现微生物。若打断曲颈管,一段时间后,瓶中就出现微生物了。巴斯德的实验彻底推翻了生物可以由非生物直接转变形成。
教师:“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。如果生物不能由非生物直接转变形成,地球上的生命又是如何产生的?天外来客?经过人类不断的研究探索,现代科学家认为:在今天的地球条件下,生命不可能从非生命物质直接转变形成,但在地球形成初期,地球的自然条件与现在不同,那时的地球具备形成最简单生命的条件。根据研究认为原始地球形成于46亿年前。这时的地球温度极高,原始大气中无氧气,也无臭氧层。
教师:在这种环境下,会不会有生命存在?
教师:讲解,在这种条件下,紫外线、闪电、宇宙射线可以直接作用于原始大气中的各种气体成分。经过长期的作用,原始大气中的一些气体物质发生了化学变化,形成了许多简单的有机物。
以后,地球表面温度逐渐降低。原始大气中的水蒸气凝集成雨降落到地面上,汇集在地球表面的低洼处形成原始海洋。原始大气中的有机物也随着降雨汇集到原始海洋中。
我们可以想象一下原始海洋状况:含有有机物,营养丰富;有一定温度;没有多少盐分、矿物质(矿物质是长期冲刷岩石由江河带来的),所以有人称原始海洋是一锅营养丰富的热汤。
在原始海洋中,有机物相互作用,经过极其漫长的年代,其中的一些逐渐形成了原始生命。
所以现代科学认为,原始生命是在原始地球条件下,经过漫长的年代,由无机物变成有机物,有机物演变为原始生命。原始海洋是原始生命的摇篮。
以上认识,有些已经在实验室中模拟原始地球条件进行实验获得了一定的证据(比如米勒设计的实验),但更多的还是停留在假说阶段,需要进一步验证。
学生:理解化学进化论者认为,在原始地球条件下,由非生命物质演变为原始生命的化学进化,是经过漫长的时间来实现的。
【课堂小结】
教师:引导学生复述本节所学知识。
学生:回忆复述。
略
课前准备
教学过程
教学反思(共21张PPT)
第21章 ● 第一节
生命的起源
情景导入
地球上现存的生物是形形色色、丰富多彩的。通过之前学习的生物知识我们了解到每一个生物的新个体都是由上一代个体经过生殖过程产生的。那么最早的生物是从哪里来的?第一个生物是怎样形成的呢?
学习目标
1. 简述有关生命起源的几种主要观点。
2. 描述多数学者公认的化学进化论的大体过程。
活动
讨论地球上的生命是怎样发生的
1.简述你听到过的有关生命发生的神话故事。
2.你认为有关生命发生的神话传说有根据吗?
3.你阅读过的科普刊物是怎样描写地球上生命起源的?
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。
东方传说——女娲造人
西方传说——上帝创造万物
《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“腐草化为荧”,“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。
一、生命是自然发生的吗?
生生论认为生命只能来源于生命,非生命物质绝对不能随时产生新生命。
17 世纪意大利医生雷迪用实验证明腐肉不能生出蛆,蛆是苍蝇在肉上产的卵孵化形成的。
生命是自然发生的吗?
1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物
地球上最初有没有生命?
最原始的生命是怎样出现的呢?
几亿年前或几十亿年前,地球上的生物又是怎样的呢?
二、化学进化可能吗?
1.地球的年龄?
2.原始地球的环境条件?
3.原始大气的成分:
与现在大气的成分最明显的不同:无氧气
4.你认为原始地球上存在生命吗?请说出你的理由。
46亿年
高温、闪电、紫外线、火山喷发
水蒸气、氢气、氨、甲烷等
无。没有生命存在的环境条件
推测原始生命的起源
1953年米勒等人模拟原始地球条件,用无机物合成了小分子有机物,如氨基酸等。
1953年芝加哥大学研究生米勒的模拟实验
根据米勒及其他学者的实验结果,可以对生命的起源作出怎样的推断?
原始地球上尽管不能形成生命,但是能产生构成生命体的有机物。因此,生命的起源从无机物生成有机物,这一阶段是完全能够实现的。
原始大气
简单有机物
原始生命
紫外线
高温
雷电
原始海洋
形成
化学进化论认为,生命是在地球温度逐渐下降以后,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,一步一步地演变而来的。
生命起源的化学进化过程
无机物
紫外线、闪电、高温
有机小分子物质
有机大分子物质
(氨基酸、核苷酸等)
(蛋白质、核酸等)
多分子体系
逐渐进化
原始细胞
原始大气
原始海洋
尚未实验证实
聚集
20世纪80年代,有学者认为:氨气、甲烷、硫化氢均很容易被紫外线辐射所分解,氢气也多数会逃逸到太空中。原始大气的主要成分应该是水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、氮气和少量氢气。因为没有氨气和甲烷是不能合成氨基
酸等有机物的,所以他们认为生命不可能来源
于地球。
关于原始大气成分的争议
科学研究表明,地球经常受到陨石等的撞击。1965年,人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。另外天文学家在星际空间发现了数十种有机物。
地球上生命来自宇宙空间别的星球,即“地上生命,天外飞来”。
彗星
宇宙生命论
陨石中含有构成生物体所需要的有机物,由此可以作出什么推断?
构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。
生命的起源可能与热泉生态系统有关,这是20世纪70年代以来,部分学者提出的观点。20世纪70年代末,科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热泉,在这些热泉里生活着众多的生物,包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。这些生物群落生活在一个高温(热泉喷口附近的温度达到300 ℃以上)、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。首先是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物(如H2S)所得到的能量去还原CO2而制造
有机物,然后其他动物以这些细菌为食
物而维持生活。迄今科学家已发现数十
个这样的深海热泉生态系统,它们一般
位于地球两个板块结合处形成的水下洋
嵴附近。
热泉生态系统起源假说
生命的起源
总结
以小组为单位绘制一个关于地球生命起源假说的思维导图。