《地球上生命的起源》 习题
一、基础练习
1.科学地进行推测时不能( )
A.有确凿的证据 B.凭空想像
C.有严密的逻辑推理 D.有丰富的想像和联想
2.根据科学家的推测,46亿年前的地球所没有的现象是( )
A.雨雪现象 B.熔岩横流 C.火山喷发 D.电闪雷鸣
3.陨石和星际空间发现了有机物推测得到了部分人的认可,理由是( )
A.米勒的实验为该推测提供了证据
B.原始地球条件下不可能形成有机物
C.陨石和星际空间发现了有机物
D.在其它星球上已经发现了原始生命
4.有科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在特殊的溶液中,发现这些物质能够浓缩聚集为一个个球状小滴,小滴周围还有类似于膜的边界,并能从外界吸收某些物质,发生特定的化学反应,反应产物也能排出.请问这个实验模拟生命起源的哪一过程( )
A.形成细胞 B.形成氨基酸等小分子有机物
C.形成原始生命 D.形成蛋白质等大分子有机物
5.有科学家推测:“地球上的生命可能来自外星球”下列支持该推测的证据是( )
A.天文学家在星际空间发现了数十种有机物 B.在月球上发现了原始生命
C.1953年米勒的模拟实验 D.“露西”少女骨骼化石
6.与空气相比,原始大气中没有的气体成分是( )
A.氢气 B.甲烷 C.氧气 D.二氧化碳
7.以下选项不正确的是( )
A.世上万物都是上帝创造的
B.生物进化的主要原因是自然选择
C.不同生物之间存在着或远或近的亲缘关系
D.地球上的生物都来源于原始的共同祖先
8.米勒的模拟实验开创了生命起源研究的新途径。你能对他的实验过程进行总结吗?
(1)火花放电的作用是_____________________。
(2)向装备内输入气体主要是____________________________。
(3)米勒得出的结论是____________________________。
二、提升练习
9.如图为美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验装置,此实验说明( )
/
A.原始地球能形成原始生命
B.原始地球能形成构成生物体的有机物
C.生命起源于原始大气
D.紫外线等自然条件的长期作用形成原始生命
10.下列不属于生命起源的条件的是( )
A.原始地球中有水蒸气,氨,甲烷等原始大气
B.原始地球上有丰富的氧气供给原始生命进行呼吸
C.原始地球存在高温,紫外线,雷电等自然条件
D.原始海洋是原始生命诞生的摇篮
11.关于科学推测,正确的叙述是( )
A.科学推测需要确凿的证据
B.科学推测需要严密的逻辑
C.科学推测需要丰富的联想和想象
D.以上三项都需要
12.我国古代认为“腐肉生蛆”“腐草化萤”等,即生命是从无生命物质自然发生。斯巴兰让尼的实验彻底否定了这一观点,观察、分析课文P50页斯巴兰让尼的实验,思考下列问题:
①、两组实验第一步都将肉汤加热至沸腾,这样做的目的是________________________。
②、请你分析微生物不是由肉汤自发产生,而来自瓶外的原因是________________________。
③、若只做第一组实验,能得出与本实验相同的结论 吗?________________________,试分析原因________________________。
13.如图是生命起源的过程示意图,请据图回答下列有关生命起源的问题。
/
(1)原始大气的成分包括________________________________,这些物质来自____________。
(2)在生命起源的第一步中所利用的自然条件是______________。
(3)发生在原始大气中的过程是________。
(4)发生在原始海洋中的过程是________。
(5)上述过程说明原始生命是由________经过极其复杂的化学过程一步一步地演变而成的。
14.下图是米勒关于原始地球的模拟实验装置,根据下图所示,填写出该装置的一些名称,并回答下面的问题。
/
(1)米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨、氢、水蒸气等气体。该装置模拟了_______的条件和_______的成分。
(2)该装置内模拟_______中发生的_______现象为其提供能量。
(3)C中为含有_______的溶液。
(4)米勒的实现说明:_____________________。
15.历史上巨行星(如木星和土星)的大气成分变化可能较小,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.由此推断,原始地球空气成分和木星、土星上的大气成分类似.1953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,通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件,获得了多种氨基酸.请根据下图回答下列问题.
(1)米勒实验属于________(选填““对照实验”或“模拟实验”).
(2)米勒试验装置中大容器内模拟了________的成分,它与现在的大气成分相比主要不含________.进行火化放电模拟________,主要为该实验提供________.
(3)米勒试验装置中煮沸的水模拟了________,冷凝后获得了氨基酸,氨基酸合成大分子________.
(4)通过这个试验米勒得出的结论是________________________________.
(5)根据米勒的试验,部分学者提出了化学起源学说,他们认为生命起源的大致过程是:原始大气(无机小分子)→________→________→原始生命.
(6)通过以上实验,我们知道生命起源于________里.
《地球上生命的起源》 习题答案
1.【答案】B
2.【答案】A
【解析】当时的地球温度很高,水分是以水蒸气的形式存在的,不能形成雨雪,所以没有雨雪现象。
3.【答案】C
【解析】陨石和星际空间发现了有机物可以成为地球上生命起源于外星球这一推测的理由。【分析】任何学说的建立必须以事实为基础,有证据证明其合理性才能被人认可,生命的诞生离不开有机物,而有机物的来源则能说明生命起源的地点。陨石和星际空间发现了有机物则可以成为“地球上生命起源于外星球”这一推测的理由。故答案选C。
4.【答案】D
【解析】米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段.
第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质.这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子.第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系.这一过程是怎样形成的?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体.奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象.例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境.团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去.另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程.第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命.这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段.目前,人们还不能在实验室里验证这一过程.有科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在特殊的溶液中,发现这些物质能够浓缩聚集为一个个球状小滴,小滴周围还有类似于膜的边界,并能从外界吸收某些物质,发生特定的化学反应,反应产物也能排出,可见D符合题意.故选:D
5.【答案】A
【解析】题干中是支持的宇宙发生论,认为宇宙中有无数的星球,生命可能起源于其他星球.人们提出地球生命来源于别的星球或宇宙的“胚种”,根据是地球所有生物有统一的遗传密码及稀有元素埋在酶系中持有特殊重要作用等事实.
A、天文学家在星际空间发现了数十种有机物是宇宙发生论,认为生命可能起源于其他星球.故符合题意.
B、化学起源学说认为:原始地球的温度很高,地面环境与现在完全不同:天空中赤日炎炎、高温、紫外线、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,如水蒸气、氨、甲烷等构成了原始的大气层,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧;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,形成了许多简单的小分子有机物,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中.原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断的相互作用,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命,因此原始海洋是原始生命的摇篮.在月球上发现了原始生命还没有证据说明.不符合题意.
C、1953年米勒的模拟实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即从无机小分子物质形成构成生命体的有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的.米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段.不符合题意.
D、露西”少女骨骼化石,说明化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和复杂的变化而形成的.并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石,研究发现,不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石:埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似,埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大,并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等,水生生物的化石越多;越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等,陆生生物化石越多.化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物的进化历程和进化趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的,因此化石是研究进化的主要证据.不符合题意.
6.【答案】C
【解析】原始大气中没有游离态的氧气,而现在的空气有约 21%的氧气,因 此原始大气与现在的大气成分相比,原始大气中没有的气体是氧气
7.【答案】A
【解析】A、生命起源于非生命的物质,原始大气(包括水蒸气、氢、氨、 甲烷等)在高温、紫外线以及雷电等一些自然条件的长期作用下,逐渐形成了许 多简单的有机物,最终经过复杂的变化、漫长的时间在原始海洋里终于演变出原 始的生命,A 错误。 B、达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择,生 物进化的主要原因是自然选择,B 正确。 C、达尔文提出了以自然选择学说为核心的生物进化理论,人为认为生物是不断 进化的,生物之间有着或远或近的亲缘关系,C 正确。 D、达尔文运用考察、调查、分类、比较等研究方法,揭示出地球上的所有生物 都来源于原始的共同祖先,如人和类人猿的共同祖先是森林古猿。D 正确。 故选:A。
8.【答案】(1)模拟闪电和宇宙射线给混合气体提供能量
(2)氨、氢、甲烷和水蒸气等
(3)在类似于原始地球的条件下,无机小分子可以生成有机小分子
【解析】该题考查的是米勒的模拟实验,用甲烷、氨、氢和水蒸气模拟原始大气,电极放电模拟闪电,最后生成了氨基酸,说明了在原始地球条件下可产生氨基酸。
9.【答案】B
【解析】生命起源的学说有很多,其中化学起源说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。化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有 机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个 阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为 原始生命。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。
米勒的实验如图,将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去,然 后打开左方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气),再将烧 瓶内的水煮沸,使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一 容量为 5 升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机 物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水 冲淋到原始海洋中).此实验结果共生成 20 种有机物,其中 11 种氨基酸中有 4 种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的。米勒的 实验试图向人们证实,原始地球能形成构成生物体的有机物,可见 B 符合题意。
10.【答案】B
【解析】化学起源学说认为:原始地球的温度很高,地面环境与现在完全不同:天空中赤日炎炎、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,如水蒸气、氨、甲烷、氢气等构成了原始的大气层,还有一部分硫化氢和氰化氢,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有氧气;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,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中.原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断的相互作用,形成复杂的有机物,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命.可见生命起源于原始海洋.米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段.即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.而原始大气中没有为原始生命提供呼吸的氧气,可见B符合题意.
11.【答案】D
【解析】科学的推测:①需要有确凿的证据,凭空想像是站不住脚的;②还需要有严密的逻辑;③也需要有丰富的联想和想像,故选:D
12.【答案】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。第二组加棉塞空气不能进入,没有微生物,第一组不加棉塞空气可以进入,有微生物,说明微生物来自空气。(意思对即可)③、不能 只做第一组无对照实验,无法说明微生物不是瓶内自发产生的。
13.【答案】(1)水蒸气、氢气、氨、甲烷、硫化氢、二氧化碳等 火山喷发释放出的气体
(2)紫外线、雷电、高温
(3)A (4)B、C、D (5)非生命物质
【解析】(1)地质学家研究表明,地球大约是在46亿年前形成的,那时候地球的温度很高,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,熔岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成了原始的大气层,还有一部分硫化氢和氰化氢,虽有少量的水蒸气受到强烈的紫外线的作用,分解为氢和氧,但是氢由于太轻而浮到大气层的最高处,大部分逐渐消失在宇宙空间,而氧气很快与地面上的一些物质结合为氧化物,因此原始大气中没有氧气,这些物质来自于原始地球火山喷发释放出的气体。(2)在生命起源的第一步中所利用的自然条件是紫外线、雷电、高温。(3)发生在原始大气中的过程是A,即由无机物形成有机小分子物质,此过程说明原始地球尽管不能形成生命,但能形成构成生命体的有机小分子物质。(4)发生在原始海洋中的过程是:B从有机小分子物质合成有机大分子物质、C从有机大分子物质演变为原始生命、D从原始生命进化出单细胞生物都是在原始海洋中。(5)上述过程说明原始生命是地球温度下降以后,在极其漫长的时间里,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。
14.【答案】(1)原始地球 原始大气 (2)原始大气 闪电
(3)氨基酸(有机物)(4)原始地球条件下,能形成构成生物体的有机物
【解析】在米勒做的这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”,米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程,米勒通过这个实验证实了生命起源的第一步,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。
(1)米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨、氢、水蒸气等气体,用来模拟原始大气的成分和原始地球的条件。
(2)米勒通过两个电极放电产生电火花,模拟原始大气中的闪电。
(3)图中C装置里是反应后的产物(含有有机物氨基酸)和水蒸汽冷却形成液体。
(4)米勒通过这个实验证实了生命起源的第一步,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。
考点:本题考查的是米勒的模拟实验。
点评:此题为基础题,稍有一定的难度,有关生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。
15.【答案】(1)模拟实验
(2)原始大气;氧气;闪电;能量
(3)原始海洋;蛋白质
(4)在原始地球的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.
(5)有机小分子物质;大分子物质
(6)原始海洋
【解析】(1)在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,或者模仿实验的某些条件进行实验,叫模拟实验.因为现在的大气与原始大气存在很大的差别,因此米勒是通过模拟原始大气成分进行实验的,属于模拟实验.
(2)美国青年学者用如图的实验证明了生命起源的第一步.原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷等,它与现在大气成分相比主要不含有氧气.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,因此米勒实验装置大容器内拟了原始大气的成分.实验中,进行火化放电是模拟了原始地球上的闪电,这主要是为该实验提供能量.
/
(4)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.观察到实验收集氨基酸混合物的现象,可以推测在原始地球条件下,无机小分子能反应生成有机小分子,是完全可能的.
(5)生命起源的学说有很多,其中化学起源说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.化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命.米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段.
(6)通过以上实验,我们知道生命起源于原始海洋里.
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地球上生命的起源课时教学设计
课题
地球上生命的起源
章
三
学科
生物
年级
八年
学习
目标
知识和技能
1.描述生命起源的过程。
2.关注生命起源的不同观点。
3.尝试运用证据和逻辑作出推测。
过程与方法
1.培养学生搜集资料的能力。
2.培养学生的逻辑推理能力。
情感、态度与价值观
1.增强实事求是的科学态度、激发积极探索生命奥秘的兴趣。
2.培养学生尊重客观事实、不迷信、敢于质疑的精神。
重点
1.描述生命起源的过程。
2.尝试运用证据和逻辑作出推测。
难点
1.尝试运用证据和逻辑作出推测。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
你已经知道,大约几百万年前,地球上还没有人类,人类的原始祖先——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,地球上的生物又是怎样的呢?最原始的生命又是怎样出现的呢?
已经了解了人的起源,学习地球上生命起源
引入新课
讲授新课
教材第50页“想一想,议一议”
提示:生命的存在必须具备的条件包括水和适宜的温度,大多数生物还需要氧气。
一、研究生命起源的方法——科学推测
1.科学推测
科学推测不是主观的臆断和凭空想象,而是根据已知的事物,通过思维活动,对未知事物的真相提出一定的看法。
2.科学推测的要求
科学推测和一般的推测不同,科学推测有一定的要求:(1)需要有一定的证据作基础;(2)需要有严密的逻辑;(3)需要丰富的联想和想象。
3.地球上生命起源的推测
地球上生命的生存需要有机物和能量,还需要其他的一些条件。关于生命的起源,我们无法亲自观察,也难以得到确凿的证据,但是,我们可以通过有关的研究进行科学推测。据研究发现,构成生物体的每一种元素在自然界中都能找到,没有一种元素是生物体所特有的,由此可以推测地球上的原始生命起源于非生命物质。
二、原始生命的诞生
1.生命起源的研究
(1)原始生命
①形成时间:地质学研究表明,地球大约是在46亿年前形成的。
②环境条件:那时候地球的温度很高,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,熔岩橫流。
③原始大气:从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了原始的大气层。与现在的大气不同的是,原始大气中没有氧气。
注意:
原始大气和现在大气的主要区别是原始大气中没有氧气。
④原始海洋:科学家推测原始大气中的水蒸气,越积累越多,随着地球温度逐渐下降,水蒸气凝结成雨天,降落下来形成回流,越积越多,最终汇聚成原始海洋。原始海洋是原始生命诞生的场所,是原始生命的“摇篮”。
(2)证明生命起源的模拟实验
①米勒的模拟实验
a.过程: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,并进行火花放电。
提示:
①盛有沸水的装置提供高温和水蒸气。
②用甲烷、氨、氢气等气体模拟原始大气。
③火花放电模拟原始地球的闪电。
④冷凝器模拟随着地球的降温,出现降雨的过程。
⑤含有有机物的溶液模拟原始海洋。
b.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,其中合成了多种氨基酸。
c.结论:在原始地球条件下,可以产生构成生命的有机物。
②其他科学家的模拟实验: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,制成了另外一些有机物,证明了生命物质能由非生命物质形成。
③实验推测:根据米勒和其他科学家的模拟实验可以推测,在原始地球的环境条件下,尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物(如氨基酸等)。
(3)天外陨石
①陨石:陨石就是降落到地球上的太阳系内的固体物质。
②陨石带来的信息:科学研究表明,地球经常受到陨石等的撞击。通过对陨石中各种元素的同位素含量进行测定,可以推算出陨石的年龄,从而推算出太阳系开始形成的时期。陨石可能是小行星、行星、大的卫星或彗星分裂后产生的碎块,它能携带来自这些天体的原始信息,包括生命的信息。如1969年,人们发现坠落在澳大利亚默奇森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。
③推测
a.构成生命的有机物来自宇宙空间,这些有机物被陨石等带到了地球,在地球上经过漫长的年代逐渐进化成了原始生命。
b.原始生命来自其他星球,并在地球上进化,形成了现在丰富多彩的生物。
这种观点被人们认为是生命起源的“宇生说”。
教材第52页“讨论”
①现在的大气成分中有氧气,而原始大气的成分中没有氧气。
②原始地球上不存在生命,因为原始地球上没有生命存在的环境条件。
③根据米勒及其他学者的实验结果可以推测,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。因此,生命的起源从无机物到有机物,这一阶段是完全能够实现的。
④从陨石中含有构成生物体所需要的部分有机物的事实,可以推测构成生物体的部分有机物能够在地球以外形成并被带到地球。
2.生命起源的“海洋化学起源说”
关于地球上生命起源的问题,目前大多数科学家认同“海洋化学起源说”。
(1)观点:海洋化学起源说认为,地球上的生命是在地球温度逐渐降低以后,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。
提示:
“海洋化学起源说”认为,在原始地球的环境条件下,无机物可以转化为有机物。
(2)原始地球为生命起源提供的条件
早期的地球是个炙热的球体,在这样的环境条件下是不会有生命产生的。后来随着地球表面的温度慢慢降低,才逐渐为生命的产生提供了一定的条件。原始地球为生命起源的化学进化提供的条件主要有以下三个方面:
①场所:原始海洋。
②物质:原始大气的成分主要包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。
③能量:原始地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、雷电、高温等。
拓展:生命起源的其他假说
①神创论:地球上的一切生命都是由上帝或神设计和创造的,或是在某种超自然的力量干预下产生的。
②自然发生论:生命是从非生命物质中自发产生的。19世纪60年代,巴斯德的鹅颈瓶实验否定了这一假说。
③热泉生态系统:有些学者通过研究发现,海底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能量和物质,而且还可以避免地球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。但另一些学者认为,生命可能是从地球表面产生,随后蔓延到深海热泉喷口周围。以后的撞击毁灭了地球表面所有的生命,只有隐藏在深海热泉喷口附近的生物得以保存下来并繁衍后代。因此,这些喷口附近的生物虽然不是地球上最早出现的,但却是现存所有生物的共同祖先。
(3)生命起源的过程
①无机小分子物质→有机小分子物质:原始大气中的无机小分子物质在高温、紫外线以及雷电等条件的长期作用下,形成了一些氨基酸等简单的有机小分子物质,后来,地球温度逐渐降低,原始大气中泄气凝结成雨降落到地面上,这些有机小分子物质随着雨水注入湖泊、河流,最终汇入原始海洋。
②有机小分子物质→有机大分子物质:在原始海洋中,有机小分子物质经过长期积累并且相互作用,形成了比较复杂的有机大分子物质,如原始的蛋白质、核酸等。
③有机大分子物质→有机多分子体系:这些有机大分子物质逐渐聚集并在外表形成了与周围海水隔开的原始界膜,构成了相对独立的有机多分子体系。
④有机多分子体系→原始生命:这种相对独立的有机多分子体系不断完善,一旦它们能实现原始新陈代谢和个体增殖,便意味着原始生命诞生了。这一阶段是在原始海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。大约是在地球形成以后的10亿年左右,逐渐形成了原始生命。目前,人们还不能在实验室里验证这一阶段。
当原始生命在原始海洋中诞生之后,就开始了生命进化的漫长历程。生命起源的过程可用下图表示。
注意:
原始生命形成时的环境条件和现在的环境条件有很大的区别,因此,那时的地球、大气、海洋以及生命被称为原始地球、原始大气、原始海洋、原始生命。切记答题时不要漏掉“原始”二字。
三、技能训练——运用证据和逻辑作出推测
科学推测需要有一定的证据作基础,凭空想象往往是站不住脚的。生命不是自然发生的,这一结论的获得就有许多科学的证据。如巴斯德的鹅颈瓶实验、斯帕兰扎尼证明肉汤中的微生物来自空气的实验等。
1.分析下列证据和推测之间的逻辑关系是否严密
证据一: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
推测:生物是从非生命物质中自发产生的
是否严密:否
分析:腐肉中的蛆是由外界的苍蝇产生的卵形成的。池塘中的青蛙、蝌蚪可能来自别处。推测的过程中,没有注意外界因素的干扰,只看到了表面现象。
证据二:斯帕兰扎尼的实验
推测:肉汤中的微生物不是自发产生的,而是来自瓶外
是否严密:是
分析:设计了对照组,考虑了其他因素的干扰,能证明微生物不是自然发生的
证据三:巴斯德的实验
推测:肉汤中的微生物不是自发产生的,而是来自瓶外
是否严密:是
分析:设计了对照组,考虑了其他因素的干扰,能证明微生物不是自然发生的
2.根据“有机物形成球状小滴”的实验对生命的起源作出推测
(1)实验:有科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在一定的溶液中,这些物质能够自动地浓缩聚集为一个个球状小滴,小滴周围有类似于膜那样的边界,并能从外界吸收某些分子,发生特定的化学反应,反应产物也能从小滴中释放出去。
(2)对生命起源的推测:从实验的现象可以推测,在生命起源的过程中,由生物大分子物质组成有机多分子体系(细胞)是完全有可能的。
/
完成“想一想,议一议”
知道什么是科学推测
了解地球上生命起源的推测
知道科学家对生命起源的研究
知道原始生命起源的原始条件
知道米勒的模拟实验
根据科学实验进行推测生命的起源
了解宇生说
根据材料完成52页“讨论”
知道生命起源的“海洋化学起源说”的观点
知道生命起源的“海洋化学起源说中原始地球为生命起源提供的条件
了解几种生命起源的其他假说
知道生命起源过程的四个阶段
进行技能训练——运用证据和逻辑作出推测
分析三个证据和推测之间的逻辑关系是否严密
尝试根据“有机物形成球状小滴”的实验对生命的起源作出推测
指导完成“想一想,议一议”
介绍什么是科学推测
介绍地球上生命起源的推测
图文视频介绍科学家对生命起源的研究
图文视频介绍知道原始生命起源的原始条件
图文视频介绍米勒的模拟实验
介绍科学实验进行推测生命的起源
根据材料介绍宇生说
指导根据材料完成52页“讨论”
介绍生命起源的“海洋化学起源说”的观点
介绍原始地球为生命起源提供的条件
拓展了解几种生命起源的其他假说
介绍生命起源过程的四个阶段
指导进行技能训练
引导分析三个证据和推测之间的逻辑关系是否严密
指导尝试根据“有机物形成球状小滴”的实验对生命的起源作出推测
课堂练习
1.下列哪一项不是原始大气的成分 ( D )
A.水蒸气、甲烷 B.甲烷、氨气
C.水蒸气、氨气 D.氧气和二氧化碳
2.米勒模拟原始地球进行的实验,证明了生命起源的第一步形成了( B )
A.原始大气 B.有机小分子
C.有机大分子 D.原始细胞
3.下列有关生命起源的各种观点中,错误的是( B )
A.原始生命有可能来自于宇宙
B.生命是由非生命物质自发产生的
C.地球刚形成时,地球上没有生命
D.原始生命诞生于原始海洋
4.原始生命形成的场所是( B )
A.原始大气 B.原始海洋
C.陆地上 D.大气层中
5.下列有关生命的起源的叙述中正确的是( C )
A.生命是上帝和神创造出来的
B.生命是自然而然产生的
C.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
6.模拟原始地球的条件和大气成分,合成氨基酸的科学家是( B )
A.爱因斯坦 B.米勒
C.爱迪生 D.牛顿
习题训练
知识应用与理解
课堂小结
我们通过视频来对本节课进行小结
视频:地球上的生命起源
知识小结
总结概括
板书
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