第七单元、第三章
第一节 地球上生命的起源
生物 人教版 八年级 下
大约几百万年前,地球上还没有人来,人类的祖先——森林古猿,还在莽莽森林中风餐露宿,与兽共舞。几亿年前乃至几十亿年前,地球上生物又是怎样的呢?最原始的生命又是怎样出现的呢?
新知导入
生命的起源和生物的进化问题,很久以来就吸引着人们去探索,也不断有各种各样的争论。随着科学技术的发展,人们对这个问题的认识越来越深入了。
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地球上最初的生命是什么样的呢?产生的过程和条件又是怎样的?这些问题的答案不可能通过直接观察来获得,也难以得到确凿的证据。但可以通过有关的研究进行科学的推测。
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第一节 地球上生命的起源
新知导入
推测是根据已知的事物,通过思维活动,对未知事物的真相提出一定的看法。科学的推测需要有一定的证据做基础,凭空想象往往是站不住脚的。科学推测还需要有严密的逻辑,也需要丰富的联想和想象。
新知讲解
关于地球上生命的起源有不同说法:
1、神创造论 2、自然发生论
3、化学起源说 4、宇宙说
5、热泉生态系统
新知讲解
地质学研究表明,地球大约是在46亿年前形成的,那时的地球温度很高,环境与现在的完全不同,天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横溢。从火山中喷出的气体构成了原始的大气层,原始大气中没有氧气。一切元素都呈气体状态,不存在生命……
推测分析原始地球概况1:
原始地球假象图
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推测分析原始地球概况2:
原始地球为生命起源提供的条件:原始大气和原始海洋。
当时存在的物质有:甲烷(CH4)、
氨(NH3)、水(H2O)、氢气
(H2)、硫化氢(H2S)、氰化氢
(HCN)等等
能量有:宇宙射线、紫外线、闪电、
火山喷发释放的能量等等。
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推测分析原始地球概况3:
科学实验表明,原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物(图7-23)。科学家推测,原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物。后来,地球的温度逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物又随着雨水进人湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。
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推测分析原始地球概况4:
科学家推测,原始大气中的水蒸气在升入高空的过程中不断冷却、凝结,最终变成雨水降落下来。地球上的水越积越多,最终成为地球上的原始海洋。进一步推测,原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,在地球形成以后的10亿年左右,才逐渐形成了原始的生命。
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进一步推测原始生命的形成图
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原始的海洋
“还原性
大气”
模拟降雨
加热
米勒实验装置
推测分析原始生命的起源5:
新知讲解
米勒实验过程:
(1)过程:美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分,将甲烷、氨、氢气与水蒸气等气体泵入一个密封的装置中,并进行火花放电。
(2)结果:一个星期后,米勒对瓶中的液体进行分析,结果惊喜地发现,其中产生了组成现代生命的蛋白质结构中的几种氨基酸成分。
新知讲解
(3)、其他改进:米勒的实验结果引起了许多科学家的兴趣,他们改进了米勒的实验,使用最初可能在地球上就已经存在的各种不同物质进行实验,证明了生命物质能从这些实验中产生出来。
(4)、结论:此实验证明了在原始地球条件下,从无机小分子物质形成有机小分子物质是完全可能的。
注意:米勒实验仅能证明原始地球上的无机物在特殊条件下形成了有机小分子物质。
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推测分析原始生命的起源6:
科学研究表明,地球经常受到陨石等的撞击。1969年坠落在澳大利亚的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。
新知讲解
当你仰望夜空的繁星时,你可能会想,除了地球上有人类之外,其他星球是否也有有智慧的生命体?不明飞行物(UFO)频繁出现,但不明飞行物是外星人光顾地球,还是目前还不能解释的自然现象呢?这无疑激起了人类探索地球外生物的极大兴趣。
新知讲解
1、根据米勒实验结果,对生命起源的推测:
2、陨石中含有构成生物体所需要的有机物,由此可推测:
原始地球能产生构成生物体的有机物,因此,生命起源从无机物生成有机物的这一阶段是完成能够实现的。
构成生物体的有机物能从地球以外形成并被带到地球上。
新知讲解
关于地球上生命的起源问题,目前大多数科学家认同“海洋化学起源说”,但是也存在不同的看法。一些学者认为,从原始大气中的无机物到有机物、再到原始生命的出现这一漫长的过程,是在原始地球上进行的。但是,从有机物到原始生命这一阶段是怎样进行的,目前还只是一些推测,缺乏实验证据。也有一些学者根据对宇宙空间中物质的研究,认为原始生命可能来自其他星球。总之,关于生命起源的问题,科学家们还在进行不懈的探索。
新知讲解
1、地球上最初的生命是在地球降温后,在极其漫长的时间内,由
非生命物质经过复杂的化学变化,逐步演变而成的。
2、在原始地球条件下,无机物可以转化为有机物,有机物可以发
展成为生物大分子和多分子体系,直到出现原始的生命体。海
洋化学起源学说将生命的起源分为四个阶段:
海洋化学起源说:
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原始生命的起源推测:
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无机小分子物质
生成
形成
组成
演变
第一阶段
场所
实验
第二阶段
场所
过程
第三阶段
场所
过程
第四阶段
场所
过程
原始大气
1953、美国米勒
原始海洋
聚合、缩合
原始海洋
原始海洋
浓缩、凝聚
长期演变、 相互作用
特点
特点
原始新陈代谢和繁殖
有机小分子物质
有机高分子物质
多分子体系
原始生命
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其他关于生命起源的假说神创论1:
上帝创造万物,最后创造人。
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其他关于生命起源的假2:
自然发生说:这种学说认为,生物是从非生物环境中自然发生出来的,如腐草化萤,腐肉生蛆,淤泥生鼠等。
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斯帕兰扎尼的实验证明腐肉不能生出苍蝇——否定了“自然发生论”
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1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物——彻底否定“自然发生论”
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其他关于生命起源的假说3:
热泉发生说:这种学说认为,生命的起源可能与热泉生态系统有关。热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的热量和物质,而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响,因此热泉生态系统是孕育生命的理想场所。
新知讲解
位于板块结合地带的深海热泉中,有自养型古细菌,能利用能量将无机物转化成有机物(根据距今34亿年前南非燧石层发现的蓝细菌化石推测)
热泉发生说
新知讲解
运用证据和逻辑作出推测:
生物就是从非生命物质中产生的不严密、微生物是原本就存在的一类有生命的生物,斯帕兰尼和巴斯德的实验都已经证明。
新知讲解
证据 推测
鲜肉中没有蛆,腐肉生蛆
一度干涸的池塘,一旦有水(水中看不到任何动物),自然就会出现蝌蚪和青蛙 生物是从非生命物质中自发产生的
如左图斯帕兰尼的实验 肉汤中的微生物不是自发产生的,而是来自瓶外。
八年级上册巴斯德的实验 肉汤中的微生物不是自发产生的而是来自瓶外。
地球上生命的形成有待进一步研究,尽管原始地球上不能形成生命,但能形成构成生物体的有机物,这已经被米勒实验得到证明。以事实为依据的科学争论对促进人类的认识是非常有益的。
新知讲解
地球上的生命到底起源于哪里?目前尚未定论。
新知讲解
1、你认为在现在的环境条件下,地球上会不会再形成原始生命?为什么?
不会再形成原始的生命了。因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件,如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外,现在海洋成分也发生了变化。
课堂练习
2、地球上原始大气的成分与现在大气成分有什么区别?
3、原始地球上存在生命吗?说出理由。
原始大气成分没有氧气。现在的大气成分有氧气。
不存在。因为没有生命可以存在的环境。
课堂练习
4、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
课堂练习
5、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
D
课堂练习
6、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
7、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
A
B
课堂练习
拓展提高
目前科学研究表明,在地球的卫星——月球上是没有生命的。火星上是否有生命呢?从获得的资料来看,火星的自然环境与地球有不少相似之处。2011年8月,美国科学家宣布,在火星上首次发现有流动水的痕迹。在此之前,人们还发现火星存在板块运动。这些发现增加了“火星上存在生命”这一推论的可能性。另外,木星的第二颗卫星上也有可能存在生命。
美国在1972年和1977年曾先后发射了“先驱者号”和“旅行者号”探测器。在“先驱者10号”的一块金属板上镌刻着地球上成年裸体男女的形象,男人高举右手向外星的智慧生命致意。在“旅行者号”上,有一张特殊的镀金唱片“地球之音”,,上面录制了有关人类的各种音像信息:用近60个语种(包括闽南话、广东话和客家话)向“宇宙人”的问候语、35种自然界的声音、27首古典名曲(包括京剧和中国古曲《高山流水》)、115帧照片。预计唱片可在宇宙间保存10亿年之久。 此外,人们还建立了许多巨型的射电天文望远镜,不间断地搜索大空,希望能接收来自外星生命的信号,但至今未见“外星人”的回音。例如,2012年10月28日,?总性能名列全球第四、亚洲第一的全方位可转动射电望远镜在上海天文台正式落成。该射电望远镜的直径为的米能够观测到100多亿光年以外的天体。让我们期待着!
拓展提高
小结:
1、生命起源的各种学说:推测分析一些
假说。
2、海洋化学起源学说:是目前比较认可
的,有待进一步研究。
课堂总结
第一节 地球上生命的起源
一、海洋化学起源说:原始大气通过高温、雷电、紫外线形
成简单的有机物进一步在海洋中形成原始生命。
二、推测分析原始生命形成过程
三、各种学说:神创论、自然发生说、宇宙生命论、热泉生
态系统说等
板书设计
教材第55页 1、2、3、4题
作业布置
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第一节 地球上生命的起源巩固练习题(含答案)
一、填空题:
1、原始大气的成分有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,与现在大气的成分相比明显不同的是没有______________。
2、1953年美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分,将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密封的装置内,通过进行火花放电,合成了多种______________。
3、科学实验表明,原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的_______________。
4、科学家推测,原始大气在高温、________________、以及______________等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的_______________。后来地球的温度降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些_______________又随着雨水进入到湖泊和河流,最终汇集到原始的____________中。
5、进一步推测,原始的海洋中所含有的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,才逐渐形成了原始的____________。
二、选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、按照生命起源的化学进化学说,原始生命诞生的场所是( )
A、原始海洋 B、原始大气 C、原始森林 D、原始陆地
2、科学地进行推测时( )
A、不需要有确凿的证据 B、不能凭空想象
C、不需要有严密的逻辑思维 D、不需要丰富的想象和联想
3、下列关于生命起源的说法,科学依据最充分的是( )
A、“上帝创造的”
B、“女娲捏土造人”
C、原始海洋中的有机物是经过漫长的岁月逐渐演变而来的
D、“腐肉生蛆”“腐草化萤”,是由地球上的物质在短时间内形成的
4、关于生命起源,下列叙述不正确的是( )
A、生命起源于非生命物质
B、生命起源于原始陆地
C、现代地球上不可能再形成原始生命
D、原始大气中没有氧气
5、有人根据从宇宙探测获得的资料推测,火星上可能存在较低等的生命类型,推测的依据是( )
A、火星上存在氧气 B、火星上有丰富的氨基酸
C、火星上存在DNA D、火星上存在水
6、科学家认为原始大气中并没有氧气,氧气是随着地球的演化逐渐产生的,早期地球大气中的氧气主要来自于( )
A、原始海洋中的藻类植物的光合作用 B、原始海洋蒸发出的水蒸气分解
C、原始森林中的植物的光合作用 D、火山喷发
7、根据科学家推测,46亿年前的地球所没有的现象是( )
A、火山喷发 B、熔岩横溢 C、雨雪现象 D、电闪雷鸣
8、原始大气,经过宇宙射线、紫外线等作用,形成的物质是( )
A、简单的无机物 B、简单的有机物 C、复杂的无机物 D、复杂的有机物
9、科学家认为生命起源的第一步是产生( )
A、有机大分子 B、原始生命 C、原始单细胞生物 D、有机小分子
10、地球上的生命来自外星球这一生命起源的推测得到了部分人的认可,理由是( )
A、米勒通过实验证明了这一点
B、原始地球环境不可能形成有机物
C、陨石中和星际空间发现了有机物
D、其他星球已经发现了原始生命
三、观察分析斯帕兰扎尼的实验,思考回答下列问题:
1、两组实验第一步都将肉汤加热至沸腾,这样做的目的是什么?
2、请你分析微生物不是由肉汤自发产生,而来自瓶外的原因。
3、若只做一组实验,能得出与本实验相同的结论吗?试分析原因。
参考答案:
一、1、氧气
2、氨基酸
3、有机物
4、紫外线、雷电、有机物、有机物、海洋
5、生命
二、选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C B D A C B D C
三、1、杀死肉汤中原来存在的微生物
2、肉汤中的微生物在冷却前被杀死、消除实验干扰,加棉塞后空气不能进入,没有微生物。不加棉塞的空气可以进入,有微生物,说明微生物来自瓶外。
3、不能,只做一组实验,无对照实验,无法说明微生物不是瓶内自发产生的。
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