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地球上生命的起源
第一节
第七单元 第三章 生命起源和生物进化
学习目标
01
认识生命起源的不同观点及研究生命起源的科学方法——推测(重点)。
02
说出原始地球的状态及原始大气的主要成分(重点)。
03
描述原始地球上生命起源的条件和过程(难点)。
04
描述米勒模拟实验的过程及结论(重点)。
05
尝试运用证据和逻辑作出推测(重点)。
不存在，因为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。
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、昼夜气温变化非常大……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？
想一想，议一议
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。
需要有一定的证据作基础；
需要有严密的逻辑；
需要丰富的联想和想象。
1.科学推测
2.科学推测的要求
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。
推测地球上的原始生命起源于非生命物质。
生命的生存需要有机物和能量，还需要其他的一些条件。
3.地球上生命起源的推测
天空中或赤日炎炎，或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。
①形成时间
②环境条件
大约是在46亿年前。
1.生命起源的研究
(1)原始地球
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。
③原始大气
推测，随着地球温度逐渐下降，原始大气中的水蒸气凝结成雨，降落到地面，在低洼处形成湖泊和河流，最终汇聚成原始海洋。
④原始海洋
是原始生命诞生的场所，是原始生命的“摇篮”。
将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密封的装置内，通过对烧瓶加热，使水蒸气在装置中流动，接着通过火花放电激发装置中的不同气体发生化学反应，冷凝器部分将反应形成的产物和水蒸气冷却形成液体，流回底部的烧瓶中。
①米勒的模拟实验
a.实验过程
模拟实验
在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验。
(2)证明生命起源的模拟实验
提供高温和水蒸气
模拟原始大气
模拟原始地球的闪电
模拟随着地球的温度下降，出现降雨的过程
模拟原始海洋
沸水
正电极
负电极
甲烷、氨、氢气等气体
冷却水
冷凝器
含氨基酸的溶液
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。
现在的大气成分中有氧气，而原始大气的成分中没有氧气。
①地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显的不同？
②你认为原始地球上存在生命吗？请说出你的理由。
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。
③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测
合作探究
1.陨石中含有构成生物体所需要的部分有机物，由此可以作出什么推测？
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。
合作·探究
在原始地球条件下，可以产生构成生命的有机物。
b.结果
c.结论
合成了多种氨基酸。
②其他科学家的模拟实验
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，在实验室里制成了另一些有机物。
③实验推测
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。
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。
①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。
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。
②在星际空间发现了数十种有机物
③推测
(3)生命起源的“宇生说”
合作探究
2.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？
在现在的地球环境条件下，地球上不会再形成原始生命。因为不存在原始生命形成所需要的环境条件，如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外，现在的海洋成分也发生了变化。
合作·探究
①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。
②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。
2.生命起源的“海洋化学起源说”
(1)观点
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。
①场所
②物质
③能量
原始海洋
地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、雷电、高温等。
(2)原始地球为生命起源提供的条件
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。
①无机小分子物质生成有机小分子物质
②有机小分子物质生成有机大分子物质
有机小分子物质经过长期积累并相互作用，形成了比较复杂的有机大分子物质。
米勒的模拟实验
（发生在原始海洋中）
（发生在原始大气中）
(3)生命起源的过程
（发生在原始海洋中）
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的新陈代谢和个体增殖，便意味着原始生命诞生了。
③生物大分子物质组成有机多分子体系
④有机多分子体系演变为原始生命
生物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。
是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。
（发生在原始海洋中）
还没有直接的证据
生命起源的过程
无机物
（甲烷、氨、水蒸气等）
高温、紫外线、雷电等
（原始大气）
有机小分子物质
（氨基酸、核苷酸等）
随雨水汇集到原始海洋、相互作用
（原始海洋）
有机大分子物质
（蛋白质、核酸等）
外包原始界膜
（原始海洋）
有机多
分子体系
不断完善
（原始海洋）
原始生命
（能生长、生殖、遗传）
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。
生命起源的其他假说
拓展
①神创论
②自然发生论
生命是从非生命物质中自发产生的。
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，而且可以避免地球外物体撞击地球时所造成的有害影响，是孕育生命的理想场所。
生命起源的其他假说
拓展
③热泉生态系统
证据 推测 是否严密 分析
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
探究：分析下列证据和推测之间的逻辑关系是否严密
否
腐肉中的蛆是由外界的苍蝇产的卵形成的。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。
3.技能训练 运用证据和逻辑作出推测
(1)分析证据和推测之间的逻辑关系是否严密
证据 推测 是否严密 分析
斯帕兰扎尼的实验 肉汤中的微生物不是自发产生的，而是来自瓶外
是
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发产生的。
证据 推测 是否严密 分析
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
肉汤在开口烧
瓶中加热沸腾
将瓶颈烧软
拉成鹅颈形状
肉汤在鹅颈
瓶中加热沸腾
几天后
肉汤腐败
四年后肉汤
仍没有腐败
是
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发产生的。
①实验
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
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。
(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
③理由
球状小滴可看成是一个细胞，其内部成分与细胞的成分基本相同，它有类似于细胞膜那样的边界，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，这些特征和功能与细胞所具有的特征和功能基本相同。
课堂小结
地球上生命的起源
研究生命起源的方法
原始地球为生命起源提供的条件
原始生命的海洋化学起源说
科学推测
场所：原始海洋
物质：原始大气
能量：紫外线、雷电、高温等
第1阶段：无机小分子物质→有机小分子物质
第2阶段：有机小分子物质→有机大分子物质
第3阶段：有机大分子物质→有机多分子体系
第4阶段：有机多分子体系→原始生命
1．原始大气的成分中含有的气体是(　　)
A．氧气、氢气、水蒸气
B．氢气、水蒸气、二氧化碳
C．氧气、二氧化碳、氢气
D．氧气、甲烷、二氧化碳
B
2．原始生命的摇篮是(　　)
A．原始陆地 B．原始海洋
C．原始大气 D．土壤表层
B
3．以下哪一项证据与“生命起源于外星球”的推测之间缺乏严密的逻辑关系(　　)
A．陨石中发现并非来自地球的氨基酸
B．天文学家在星际空间发现了数十种有机物
C．最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还有水
D．美国学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸
D
4．下列关于生命的起源及实验探索的叙述，不正确的是(　　)
A．生命起源的物质基础是原始大气
B．原始大气与现代大气成分相比没有氧气
C．米勒实验中火花放电模拟了原始地球的闪电
D．米勒实验证明原始地球可以孕育原始生命
D
5．原始生命起源的大致过程是(　　)
A．原始大气的主要成分→有机物→原始生命
B．火山熔岩的主要成分→有机物→原始生命
C．海洋中的主要成分→有机物→原始生命
D．原始土壤的主要成分→有机物→原始生命
A
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