第七单元 生物圈中生命的延续和发展
第三章 生命起源和生物进化
第一节 地球上生命的起源
【学习目标】
1.描述生命起源的过程;
2.关注生命起源的不同观点;
3.培养发散思维、求异思维、尊重客观事实、不迷信权威、敢于怀疑的思维品质。
【课前预习】
1.关于生命的起源,下面说法正确的是( )
A.原始大气中存在着氧气和二氧化碳等气体 B.现代地球上不能再形成原始生命C.米勒实验表明,原始地球上能形成构成生物体的蛋白质等有机物 D.生命起源于原始陆地
2.证据和逻辑是科学思维的基础。依据“米勒模拟原始地球条件”实验结果,通过推理得出的结论是( )
A.原始大气中存在着氧气和二氧化碳等气体 B.原始地球条件下,简单无机物可以生成简单有机物C.原始地球条件下能够形成生命 D.非生命物质演变为原始生命要经过漫长的时间
3.原始生命诞生于原始海洋,下列有关原始生命特征的叙述,正确的是()
A.能进行光合作用 B.能够利用氧气,分解有机物,获得能量C.具有繁殖能力 D.细胞中有细胞膜、细胞质、细胞核等基本结构
4.原始地球条件下,氨基酸等简单有机小分子的生成和原始生命的诞生分别在
A.原始海洋和原始陆地 B.原始大气和原始陆地C.原始大气和原始海洋D.原始海洋和原始大气
5.地球大约在46亿年前形成,原始的大气层中没有的气体是( )
A.氢气 B.甲烷 C.水蒸气 D.氧气
【课前预习】答案
1.B
2.B
3.C
4.C
5.D
月球上的环境条件与地球上的相差很大。例如月球上没有大气、没有水……你认为月球上有生命存在吗?生命的存在必需具备哪些条件?
没有;因为月球上没有生命存在的环境条件。
生命的存在必需具备水和适应的温度,大多数生物还需要氧气。
导入新课
最原始的生命是怎样出现的呢?有没有人亲眼见过地球上生命的形成过程?我们怎样才能知道地球上生命是如何形成的呢?
思考
1.神创论
2.自然发生论
3.宇生说
4.热泉生态系统
有关生命起源的几种假说
上帝创造万物,最后造人——圣经的故事
女娲造人
神创论
生物是从非生物环境中自然发生出来的:
腐草化萤
腐肉生蛆
淤泥生鼠
斯巴兰让尼的实验证明腐肉不能生出苍蝇——否定了“自然发生论”
自然发生论
彗星
陨石坑
1969年澳大利亚麦启逊镇的陨石
可以推测构成生物体的有机物能从地球以外形成并被带到地球上。
宇生论
化学起源说认为生命是在漫长的宇宙进化中发生的,是宇宙进化到某一阶段的产物。
化学起源说
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)
推测:
推测是根据已知的事物,通过思维的活动,对未知事物的真相提出一定的看法。
科学推测需要一定的证据做基础,需要有严密的逻辑,需要丰富的联想和想象。
科学方法
视频观看
1.地球生命的形成
2.地球外太空的探索
资料分析
1.46亿年的原始的地球有什么特点?
天空中赤日炎炎,电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横溢。一切元素都呈气体状态。
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。
原始大气成分有氢气.氨气.甲烷.二氧化硫.硫化氢.水蒸气。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。
生命的起源
1.原始地球条件:
高温.强紫外线.闪电.火山喷发
2.原始地球大气:
甲烷.氨.水蒸气.氢气.硫化氢等,没有氧气
原始地球为生命起源提供了条件
思考并讨论:
1.沸水模拟什么?
2.甲烷.氨.氢等气体模拟什么?
3.火花放电模拟什么?
4.冷凝器模拟什么?合成了什么物质?
5.该实验说明了什么?
米勒设计的实验装置
资料分析
正电极
负电极
冷凝器
冷却水
含有有机物
的溶液
取样活塞
模拟原始的海洋
模拟原始大气
模拟闪电
模拟火山
模拟降雨
米勒实验装置
根据米勒以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生成有机物,这一阶段是完全能够实现的。
通过米勒的实验,你能做出什么样的推测?
通过介绍结晶胰岛素的合成可以理解从有机小分子(氨基酸)有机大分子(蛋白质)是完全可能的。
从有机小分子(氨基酸)合成有机大分子(蛋白质)有没有可能呢?
思考
目前,学者们比较一致的观点是——原始生命起源于非生命物质 。
过程如下:
简单无机物
小分子的有机物(米勒已证实)
大分子的有机物
原始海洋
原始生命(原始海洋)
甲烷(CH4)
氨(NH3)
水(H2O)
氢(H2)
二氧化碳(CO2)
硫化氢(H2S)
原始大气:
电闪.雷鸣.高温
(小分子无机物)
地球温度降 低随雨水流入
小分子有机 物相互作用
漫长演化 多分子有机物
距今36亿年左右,原始生命在原始海洋中形成。原始生命形成分四个阶段:
1.无机小分子物质——有机小分子物质
2.有机小分子物质——有机大分子物质
3.有机大分子物质——有机多分子物质
4.有机多分子物质——原始生命
小结
地球上的生命到底起源于哪里?目前尚无定论
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
1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物
技能训练
新鲜肉汤放几天变质了,大量细菌是怎样产生的?
自然发生论
细菌是由肉汤自然产生的
巴 斯 德
几天后
细菌是由原来已经存在的细菌产生的
思考
无机物质
生成
有机物质
演变
原始生命
这是最复杂也是最具有意义的一步.但科学家们至今还未能在实验室里验证这一过程!
科学家已经能够在实验室里验证这一过程!
生命的起源
总结
【课后练习】
1.原始大气中不含有的气体成分是( )
A.二氧化碳 B.氧气C.氢气
2.米勒模拟实验得出的结论是( )
A.无机小分子合成有机小分子 B.有机小分子合成有机大分子
C.有机大分子形成多分子体系 D.多分子体系形成原始生命
3.对于地球上生命的起源,米勒和其他科学家的实验说明( )
A.原始生命可能来自其他星球 B.原始地球能形成构成生物体的有机物
C.地球上最早的生命是在原始海洋中形成的 D.原始生命的形成需要高温、紫外线以及雷电等条件
4.科学家推测,原始大气在高温、紫外线及雷电等自然条件的长期作用下形成了( )
A.原始生命 B.有机小分子 C.低等的动植物 D.有机大分子
5.人们普遍认可的生命起源所经历的过程依次为
A.无机物→有机物→原始生命 B.有机物→无机物→原始生命
C.原始生命→有机物→无机物 D.原始生命→无机物→有机物
6.请根据科学家推测的生命起源的化学演化学说对下列四步排序正确的是( )
①形成原始生命 ②形成大分子有机物③形成小分子有机物 ④原始生命形成原始单细胞生物
A.①②③④ B.③②①④ C.②③①④ D.③②④①
7.1953年,美国科学家米勒模拟原始地球闪电和大气成分,在密闭的装置里,连续进行火花放电,合成了( )
A.原始细胞 B.氨基酸 C.核酸和蛋白质 D.原始生命
8.大量证据表明,地球上最初的生命诞生于( )
A.原始大气 B.原始陆地 C.原始森林 D.原始海洋
9.科学研究证明,在通常情况下合成物质的过程是一个吸收能量的过程,请问在原始地球条件下,由无机小分子合成有机小分子,所需能量来源于下列哪一项 ( )
A.燃烧释放的能量 B.呼吸作用释放的能量C.紫外线闪电等释放的能量D.无机物分解释放的能量
10.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
11.地球约有46亿年的历史,包括的地质年代主要有____、元古代、古生代、中生代和新生代。从地球形成到约5.5亿年前的地质年代又称为____。
12.原始大气的成分:氨、氢、____、水蒸气。
13.分析说明:米勒实验开创了生命起源的新途径,通过实验得到了许多氨基酸等有机小分子。据此分析,米勒实验能够说明___________________________________
14.十九世纪著名的进化论的建立者是____________,提出了现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。
15.达尔文把通过激烈的________,适者生存,不适者被________的过程,称为________.
【课后练习】答案
1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B
11.太古代 前寒武纪时期
12.甲烷
13.无机物可以转变为简单的有机小分子物质
14.达尔文
15.生存斗争 淘汰 自然选择