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第21章 生命的发生和发展
第1节 生命的起源
学习目标
1.说出神创论、自然发生论、生生论、宇宙生命论和化学起源学说等有关生命起源学说的几种主要观点;
2.简单评述科学家通过实验否定自然发生学说的过程;
3.描述多数学者公认的化学起源学说的大体过程。
教学重点
1.米勒的模拟实验;
2.原始地球条件下的生命的化学进化过程。
教学难点
原始地球条件下的生命的化学进化过程。
你收集到哪些关于生命起源的说法?
生命是自然发生的?
生命来自于其他生命?
生命通过化学途径进化而来的?
生命来自于其他星球?
……
生命是由上帝创造的?
确凿的证据
严密的逻辑
丰富的联想
科学的推测
生命起源的假说
生命是神或上帝创造的,生命始终保持被创造时的形态与结构,而且一成不变。
1、神创论
“腐草化萤” “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。
生命起源的假说
2、自然发生说
生命可由非生命物质随时自发产生
问题:生命是自然发生的吗?
生命起源的假说
思考:
你怎样看待自然发生说中的依据 ——“腐草化萤”“腐肉生蛆”等“事实”?
讨论:生命是自然发生的吗?
讨论:生命是自然发生的吗?
1
2
31
实验重复多次,结果都是敞口瓶中的腐肉生蛆,蛆是苍蝇的幼虫。
讨论:生命是自然发生的吗?
1860年,法国科学家巴斯德设计了鹅颈瓶实验
巴斯德的鹅颈瓶实验
向烧瓶中倒入肉汤,用火焰烧弯瓶颈,将液体加热灭菌。
思考:为什么瓶中的肉汤在数年中保持无菌状态?
长时间
巴斯德的鹅颈瓶实验
长时间
瓶颈部位使带有微生物的灰尘 颗粒沉积在这里,不能进入烧瓶。
巴斯德的鹅颈瓶实验
观察:将瓶颈部打断,一段时间后出现了什么现象?说明了什么?
短时间
巴斯德的鹅颈瓶实验
分析:巴斯德的鹅颈瓶实验
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“自然发生说”
3、生生论:
生物只能来源于生物,非生命物质不能随时自发地产生新的生命,这就是生生论。
4、化学进化学说
非生命物质
原始地球条件下,漫长时间
通过化学进化途径
原始生命
原始地球
地球环境:(原始条件)
烈日、雷电、熔岩
原始大气:氨、氢、甲烷、水蒸气
原始海洋:水蒸气遇冷形成降雨
原始地球
有机的小分子是怎样形成)的?
无机小分子
(氨、氢、甲烷、水蒸气)
紫外线、
闪电
有机小分子
宇宙射线、热能
想一想:
米勒的模拟实验是怎样进行的呢?
B
A
C
D
B
想一想:
米勒的模拟实验是怎样进行的呢?
B
A
C
D
B
A 模拟原始海洋
B 模拟原始大气
C 模拟闪电
D 模拟降雨
米勒模拟实验的结果
得到20种有机物,
其中11种氨基酸中
有4种是生物蛋白质所含有的。
事实
1965年我国人工合成了具有全部生物活性的结晶牛胰岛素。
1981年我国人工合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸。
原始大气
有机小分子
有机大分子
多分子体系
原始生命
Ⅰ推测和模拟实验
Ⅱ推测和模拟实验
Ⅲ推测和模型
Ⅳ推测
35亿年前的蓝细菌化石
你可以做出怎样的推测?
化学进化学说
原始生命诞生时间
约35亿~ 38亿年前
原始生命诞生场所
原始海洋
5、宇宙进化论
认为地球上的生命或组成生命的物质可能来自于其他星球,这就是宇宙进化论的观点
在火星岩石上寻找到曾经有水存在的痕迹
2004年美国“机遇”号火星车
2008年美国“凤凰”号火星探测器
加热火星的土壤样本时鉴别出有水蒸气产生
使命之一是探寻火星上的生命元素
2012美国“好奇号”火星探测器
资料
科学研究表明,地球经常受到陨石等的撞击。1969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。
说一说:你会做出怎样的推测?
一、生命是自然发生的吗
1.雷迪实验
(1)实验过程
雷迪把多种动物的生肉或熟肉,分别放在4个 瓶和4个 的蜡封瓶中,后来用 代替石蜡罩住瓶口,结果是开口的瓶中腐肉 ,有盖或有网罩的瓶内腐肉 。?
(2)结论:雷迪认为腐肉中的蛆是由 孵化成的。?
2.巴斯德“鹅颈烧瓶”实验
(1)实验过程:巴斯德将“S”形的鹅颈瓶装入培养液后 。很长一段时间培养液没有 和 。打破鹅颈瓶的鹅颈后,培养液中很快就长满了 。?
(2)实验意义:巴斯德的实验结果使人们坚信:“生物只能来源于 ,
绝对不能随时自发地产生新生命。” 论推翻了 论。?
一
二
无盖
有盖
纱网
生蛆
没有生蛆
苍蝇的卵
灭菌
变质
产生生命
微生物
生物
非生命物质
生生
自然发生
一
二
二、化学进化可能吗
1.化学进化论的观点:生命是在 条件下起源的,是由 通过化学途径逐渐进化来的。?
2.推测过程
(1)无机小分子形成有机小分子
①原料:原始大气的主要成分有氨、氢气、甲烷和水蒸气等,但没有游离的 。?
②条件: 、 、热能和宇宙射线等。?
③证据:美国科学家米勒设计模拟原始地球条件的实验装置,结果合成了多种 。
?(2)有机小分子演变成原始生命:场所: 。?
原始地球
非生命物质
氧
紫外线
闪电
有机小分子
原始地球
1.“腐肉生蛆”“腐草化萤”反映的有关生命起源的观点是( )
A.自然发生论 B.生生论
C.化学进化论 D.宇宙生命论
2.在实验室模拟原始地球的条件和大气成分来合成
有机小分子的第一位人物是( )
A.达尔文 B.巴斯德 C.米勒 D.孟德尔
3.以下生命起源的观点符合化学进化论的是( )
A.生命是由非生命物质随时发生的
B.生命可以自然发生
C.生物只能来源于生物
D.有机小分子的形成是生命发生的开端
4.原始大气与现在的空气相比,最显著的特点是没有( )
A.水蒸气和氨气 B.氧气
C.氢气 D.甲烷和硫化氢
2.C
1.A
3.D
4.B
5.在下面所列举的事实中,哪一项在实验室中还没有完成?( )
A.在人工条件下可以利用原始大气的成分合成氨基酸
B.可以人工模拟原始大气的成分
C.可以用火花放电的方法模拟闪电
D.可以在人工条件下合成原始生命
6.原始生命起源的大致过程是( )
A.原始大气的主要成分→有机小分子物质→原始生命
B.火山熔岩的主要成分→有机小分子物质→原始生命
C.紫外线的主要成分→有机小分子物质→原始生命
D.原始地球表面土壤的主要成分→有机小分子物质→原始生命
7.原始地球条件下,最初合成简单的有机小分子物质和形成原始生命的场所依次是( )
A.原始海洋、陆地 B.原始大气、原始海洋
C.原始海洋、原始海洋 D.原始大气、原始大气
8.1953年,美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气成分,合成了一些有机物,他使用的方法是( )
A.火花放电 B.紫外线照射 C.加热气体 D.日光照射
6.A
5.D
7.B
8.A
9.科学研究中经常用
模拟实验来解决不能
或不便用直接实验法
解决的问题,便于提高
效率、获取证据。依
据下图对米勒模拟实
验的解释你不认同的
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
9.D
10.据下图所示米勒实验的
装置图,回答下列问题。
(1)模拟原始地球环境的是
装置 ,模拟原始海洋
环境的是装置 。
(填“A”“B”或“C”)?
(2)该装置中注入的气体的
主要成分包括 。?
(3)B装置内电极的作用是 。?
(4)对C装置处的水溶液进行分析
,发现有 的存在。?
(5)该实验的结果表明 。?
?
?
B
氨、氢气、甲烷
火花放电模拟闪电,为实验提供能量
无机小分子物质在类似原始地球的条件下
可以生成有机小分子物质,如氨基酸
氨基酸等有机小分子物质
A
生命起源的观点 地球生命来源于 生命发生的条件
神创论 上帝创造的 生命始终保持被创造时的形态与结构,而且一成不变
自然发生论 非生命物质 时时自发地发生,可以在短期内完成
生生论 生物 最原始生命的来源是末知的
宇宙生命论 星球的生物 在宇宙长期演变形成
化学起源学说 非生命物质(无机小分子)
在原始地球条件长期演变
化学进化学说
非生命物质
(氨气、氢气、甲烷、水蒸气)
原始地球条件下,漫长时间
通过化学进化途径
原始生命
有机小分子