第1節(jié)生命的起源

第21章生命的發(fā)生和發(fā)展第1節(jié)生命的起源你收集到哪些關(guān)于生命起源的說法？

生命是自然發(fā)生的？生命是由上帝創(chuàng)造的？生命來自于其他星球？

生命通過化學(xué)途徑進(jìn)化而來的？……關(guān)于生命起源的幾種觀點(diǎn)

1.神創(chuàng)論：認(rèn)為地球上的一切生命都是上帝設(shè)計(jì)創(chuàng)造的，或者是由于某種超自然的東西干預(yù)產(chǎn)生的。2.自然發(fā)生說：生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來的。3.“生生論”:認(rèn)為生物只能來源于生物,非生命物質(zhì)絕對不能隨時自發(fā)地產(chǎn)生新生命。4.宇生說：生命是來自地球以外的宇宙空間。5.化學(xué)進(jìn)化學(xué)說：認(rèn)為地球上的原始生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其漫長的化學(xué)過程，逐漸演變而成的。

你贊同哪種觀點(diǎn)？√確鑿的證據(jù)嚴(yán)密的邏輯豐富的聯(lián)想科學(xué)的推測生命起源的假說

生命是神或上帝創(chuàng)造的，生命始終保持被創(chuàng)造時的形態(tài)與結(jié)構(gòu)，而且一成不變。

神創(chuàng)論

“腐草化螢”“腐肉生蛆”一度干涸的池塘，一旦有水（水中看不到任何動物）自然就會出現(xiàn)蝌蚪和青蛙。生命起源的假說

自然發(fā)生說生命可由非生命物質(zhì)隨時自發(fā)產(chǎn)生問題：生命是自然發(fā)生的嗎？

生命起源的假說

思考：你怎樣看待自然發(fā)生說中的依據(jù)——“腐草化螢”“腐肉生蛆”等“事實(shí)”？

討論：生命是自然發(fā)生的嗎？討論：生命是自然發(fā)生的嗎？

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實(shí)驗(yàn)重復(fù)多次，結(jié)果都是敞口瓶中的腐肉生蛆，蛆是蒼蠅的幼蟲。討論：生命是自然發(fā)生的嗎？1860年，法國科學(xué)家巴斯德設(shè)計(jì)了鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)

巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)

向燒瓶中倒入肉湯，用火焰燒彎瓶頸，將液體加熱滅菌。思考：為什么瓶中的肉湯在數(shù)年中保持無菌狀態(tài)？

長時間巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)長時間

瓶頸部位使帶有微生物的灰塵顆粒沉積在這里，不能進(jìn)入燒瓶。巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)觀察：將瓶頸部打斷，一段時間后出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明了什么？

短時間巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)分析：巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)

證明：肉湯中的微生物來自空氣中，實(shí)驗(yàn)推翻了生命可以由非生命物質(zhì)自發(fā)產(chǎn)生的觀點(diǎn)。徹底否定了“自然發(fā)生說”

化學(xué)進(jìn)化學(xué)說

非生命物質(zhì)原始地球條件下，漫長時間通過化學(xué)進(jìn)化途徑原始生命生命起源的假說

有關(guān)生命起源的“化學(xué)起源說”

化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說。這一假說認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的。

1.原始地球的環(huán)境是怎樣的呢？2.原始大氣最初是怎樣形成的？3.生命物質(zhì)的產(chǎn)生需要能量嗎？推測：原始地球

原始地球地質(zhì)學(xué)研究表明，地球大約是在46億年前形成的，你能描述一下那時地球的狀況嗎？

火山巖漿地殼天空一、生命起源的化學(xué)進(jìn)化突然大雨滂沱四處流動不斷運(yùn)動電閃雷鳴頻繁爆發(fā)地質(zhì)學(xué)研究表明，地球大約是在46億年前形成的，那時候地球的溫度很高，地面上的環(huán)境與現(xiàn)在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。太陽輻射火山爆發(fā)雷鳴電閃使無機(jī)小分子合成有機(jī)小分子有機(jī)酸、氨基酸、單糖、脂類、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等提供能量雷電可能為化學(xué)進(jìn)化提供能量地球環(huán)境：烈日、雷電、熔巖原始大氣：氨、氫、甲烷、水蒸氣原始海洋：水蒸氣遇冷形成降雨原始地球探究一原始地球環(huán)境條件

2.與現(xiàn)代大氣相比，明顯不同的是原始大氣中沒有什么？1.原始大氣的主要成分是什么？水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、硫化氫、二氧化碳、

氮等等.氧氣3、原始海洋是怎樣形成的?奧巴林等人推測生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程第一階段第二階段第三階段第四階段生命的化學(xué)進(jìn)化過程生成物質(zhì)條件(過程)場所第一階段第二階段第三階段第四階段探究二生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程

有機(jī)的小分子是怎樣形成的？無機(jī)小分子紫外線、閃電有機(jī)小分子宇宙射線、熱能1.能量來自哪里？2.怎樣模擬原始海洋？3.怎樣模擬原始大氣成分？活動：你怎樣設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)？StanleyMiller(1953時23歲)1953年芝加哥大學(xué)研究生米勒的模擬實(shí)驗(yàn)分析與討論1、在米勒的實(shí)驗(yàn)裝置中，向密閉的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)通入的氣體代表什么？實(shí)驗(yàn)過程中的火花放電，模擬了原始地球的什么現(xiàn)象？2、冷凝管可使反應(yīng)后的氣體與水蒸氣冷卻形成液體，這模擬了什么過程？3、B、C的液體相當(dāng)于什么？4、米勒的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生了什么物質(zhì)？支持了生命起源過程的哪個階段？原始大氣

模擬降雨原始海洋二、生命起源的實(shí)驗(yàn)探索模擬閃電BC想一想：

米勒的模擬實(shí)驗(yàn)是怎樣進(jìn)行的呢？BACDB想一想：

米勒的模擬實(shí)驗(yàn)是怎樣進(jìn)行的呢？BACDBA模擬原始海洋B模擬原始大氣C模擬閃電D模擬降雨

米勒模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得到20種有機(jī)物，其中11種氨基酸中有4種是生物蛋白質(zhì)所含有的。

米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程。經(jīng)過一周持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)和循環(huán)之后。米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機(jī)酸在內(nèi)的各種新的有機(jī)化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位。米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。米勒的實(shí)驗(yàn)-化學(xué)進(jìn)化階段

事實(shí)

1959年我國科學(xué)家采用火花放電方法，在模擬原始大氣中增加硫化氫（一種無機(jī)小分子），結(jié)果得到更為復(fù)雜的氨基酸。分析：這些事實(shí)說明了什么？

米勒以及我們國家的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果等事實(shí)，都為生命起源過程中從無機(jī)小分子合成有機(jī)小分子提供了證據(jù)。

那么，從有機(jī)小分子（氨基酸）到有機(jī)大分子（蛋白質(zhì)）有沒有可能呢？1、中國科學(xué)家在探索生命中做的重大貢獻(xiàn)有哪些？2、支持了生命起源過程的哪個階段？3、生命起源的研究有什么意義？思考？事實(shí)

1965年我國人工合成了具有全部生物活性的結(jié)晶牛胰島素。

1981年我國人工合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸。

中國科學(xué)家在探索生命中做的重大貢獻(xiàn)中國科學(xué)家在探索生命中做的重大貢獻(xiàn)支持了生命起源過程的哪個階段？結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖酸都是生物大分子物質(zhì)，這些事實(shí)都為生命起源的第二個階段提供了證據(jù)思考？在原始海洋中

有機(jī)大分子多分子體系原始地球條件?微球體模型在一定條件下將幾種大分子物質(zhì)聚在一起，并在顯微鏡下看到了微球體，微球體有兩層膜，較穩(wěn)定，能通過“出芽”和"分裂方式”進(jìn)行“繁殖”。美國生化學(xué)家?？怂骨疤K聯(lián)生物化學(xué)家奧巴林

多分子體系的團(tuán)聚體學(xué)說原始海洋中的生物大分子可以濃縮形成團(tuán)聚體。用多種生物大分子如蛋白質(zhì)和多糖，混合得到各種類型的團(tuán)聚體。團(tuán)聚體模型前蘇聯(lián)生物化學(xué)家奧巴林

團(tuán)聚體具有吸收合成、分解、生長、生殖等類似生命的現(xiàn)象。團(tuán)聚體模型前蘇聯(lián)生物化學(xué)家奧巴林

團(tuán)聚體與周圍環(huán)境有一個明顯的界限，可能是一種原始膜的形式。（和細(xì)胞非常相似）前蘇聯(lián)生物化學(xué)家奧巴林

團(tuán)聚體模型原始大氣有機(jī)小分子有機(jī)大分子多分子體系原始生命Ⅰ推測和模擬實(shí)驗(yàn)Ⅱ推測和模擬實(shí)驗(yàn)Ⅲ推測和模型Ⅳ推測35億年前的藍(lán)細(xì)菌化石你可以做出怎樣的推測？化學(xué)進(jìn)化學(xué)說

原始生命誕生時間約35億～38億年前

原始生命誕生場所原始海洋生命的起源無機(jī)小分子物質(zhì)生成形成組成演變第一階段場所實(shí)驗(yàn)第二階段場所過程第三階段場所過程第四階段場所過程

原始大氣1953、美國米勒

原始海洋聚合、縮合原始海洋原始海洋濃縮、凝聚長期演變、相互作用特點(diǎn)特點(diǎn)原始界膜和原始的物質(zhì)交換原始新陳代謝和繁殖有機(jī)小分子物質(zhì)有機(jī)大分子物質(zhì)獨(dú)立體系原始生命拓展探究1、在化學(xué)進(jìn)化的四個階段中，你認(rèn)為最關(guān)鍵的階段是什么？2、生命起源的過程還可概括為

→有機(jī)物→

。3、為什么說原始海洋是原始生命的搖籃？4、你認(rèn)為現(xiàn)代地球上還能再形成原始生命嗎？第四階段：獨(dú)立體系到原始生命無機(jī)物原始生命地球上的生命到底起源于哪里？目前尚無定論。以事實(shí)為依據(jù)的科學(xué)爭論，對促進(jìn)人類的認(rèn)識是非常有益的。學(xué)者們比較一致的觀點(diǎn)是——原始生命起源于非生命物質(zhì)。過程如下：無機(jī)物小分子有機(jī)物大分子有機(jī)物原始生命（原始海洋）這一過程至今還未能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證！非生命物質(zhì)原始海洋是生命的搖籃，沒有原始海洋就沒有原始生命。地球上生命的起源問題，目前科學(xué)家還有一種推測：認(rèn)為地球上的生命或組成生命的物質(zhì)可能來自于其他星球，這就是宇生說的觀點(diǎn)。資料

科學(xué)研究表明，地球經(jīng)常受到隕石等的撞擊。1969年，人們發(fā)現(xiàn)墜落在澳大利亞啟遜鎮(zhèn)的隕石中含有并非來自地球的氨基酸。（氨基酸是蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，蛋白質(zhì)是組成生命的重要物質(zhì)）說一說：你會做出怎樣的推測？

原始生命可能來自于其他星球，生命起源于隕石從地球外帶來的生命胚種，有哪些事實(shí)或證據(jù)支持這個觀點(diǎn)呢？

還有人認(rèn)為彗星撞擊地球也會帶來生命的種子，同學(xué)們，你認(rèn)為彗星撞擊地球也會帶來生命的種子嗎？下面我們來看一段視頻，感受一下科學(xué)家是怎樣進(jìn)行推測的？

原始地球

在火星巖石上尋找到曾經(jīng)有水存在的痕跡2004年美國“機(jī)遇”號火星車2008年美國“鳳凰”號火星探測器

加熱火星的土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產(chǎn)生

使命之一是探尋火星上的生命元素2012美國“好奇號”火星探測器生命起源觀點(diǎn)地球生命來源于生命發(fā)生的條件自然發(fā)生論非生命物質(zhì)（非生物體）隨時自發(fā)地發(fā)生，可以在短期內(nèi)完成生生論生物最原始生的來源是未知的（有神創(chuàng)論色彩）宇宙生命論生物（外星上）在宇宙中長期演變而來化學(xué)進(jìn)化論非生命物質(zhì)（無機(jī)分子）在原始地球條件下長期演變形成1、原始地球條件下，氨基酸等小分子物質(zhì)形成的場所是：

A、原始大氣B、原始海洋

C、原始陸地D、原始海洋和陸地

正確答案：A練習(xí)：2、原始地球條件下，生命起源于：

A、原始陸地B、原始海洋

C、原始大氣D、火山附近正確答