1.3地球的演化和生命的起源（講義）（原卷版）

浙教版九年級(jí)下冊(cè)第一章第3節(jié)

地球的演化和生命的起源

【知識(shí)點(diǎn)分析】

一.地球的演化

地球的演化離不開(kāi)宇宙，也離不開(kāi)最基本的物質(zhì)。正是由于宇宙中的各種有利條件和物

質(zhì)的發(fā)展變化，地球才能一步步地成長(zhǎng)演化，如今地球仍處在不停的演化之中。

地球的年齡約為46億年。太陽(yáng)系在大約50億年前誕生后，大約經(jīng)過(guò)了5億年，地球開(kāi)

始形成。地球是由原始的太陽(yáng)星云坍縮、凝聚而形成的。由于隕石的轟擊、地球不斷收縮等

原因，溫度逐漸升高，地球內(nèi)部出現(xiàn)熔融現(xiàn)象。同時(shí)又在地球自轉(zhuǎn)、重力作用下，發(fā)生了物

質(zhì)分異現(xiàn)象，外部密度較大的物質(zhì)和元素向內(nèi)部逐漸下沉，內(nèi)部較輕的物質(zhì)逐漸上升，最后

地球就逐漸形成了現(xiàn)在的地殼、地幔和地核等結(jié)構(gòu)。

地球初期的模樣

地球在形成之初是一個(gè)由巖漿構(gòu)成的熾熱的球。隨著地球溫度的不斷下降，固態(tài)的地殼逐漸

形成。由高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣、二氧化碳等構(gòu)成了非常稀薄的原始大氣。高溫

巖漿不斷噴發(fā)而釋放的大量水蒸氣，隨著溫度的下降，凝結(jié)成水滴降到地表，匯流成海洋，

地球進(jìn)入了海洋時(shí)代。在太古代開(kāi)始出現(xiàn)原始生命，但此時(shí)期的化石很少，目前已知的最早

的生命痕跡，其生存年代大約在38億年前。

火山噴發(fā)巖漿流巖漿冷卻、凝固

科學(xué)家通過(guò)對(duì)地球地層和化石的研究，逐步揭示了地球在25億年前至今發(fā)生的變化。

第1頁(yè)共11頁(yè).

25億~5.7億年前的元古代，地球上開(kāi)始出現(xiàn)大片陸地和山脈，海洋中的藻類釋放出氧氣，

大氣中的氧氣含量逐漸增多。

5.7億~2.5億年前的古生代，地球上的陸地大面積增加，原始的歐亞大陸和北美大陸

露出海面，出現(xiàn)昆蟲(chóng)、魚(yú)類、兩棲類、裸蕨類等生物。

2.5億~0.65億年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中國(guó)大陸輪廓基本形成，裸子植物和

爬行類動(dòng)物繁盛。

0.65億年前至今的新生代，地球在第三紀(jì)經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng)，奠定了現(xiàn)代地球

地貌的基礎(chǔ)；鳥(niǎo)類、哺乳類動(dòng)物和被子植物出現(xiàn)；人類誕生。

二.生命的起源

早期的地球沒(méi)有任何生命的蹤跡，有化石記錄的生命史可以追溯到38億年前。由于原

第2頁(yè)共11頁(yè).

始生命的誕生沒(méi)有直接的證據(jù)來(lái)證明，人們對(duì)生命起源的問(wèn)題爭(zhēng)論不休，只能通過(guò)模擬、實(shí)

驗(yàn)和推測(cè)等研究方法，提出各種假說(shuō)來(lái)解釋生命的誕生。

在古代，有人提出生物是由非生命物質(zhì)自然產(chǎn)生的，如“腐草為螢”、“腐肉生姐”等。

1862年，法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德設(shè)計(jì)了曲頸瓶做實(shí)驗(yàn),證明了“腐肉生姐”是錯(cuò)誤的，是空

氣中的微生物使湯腐敗的，而不是湯腐敗產(chǎn)生了微生物。

奧巴林的蛋白質(zhì)聚合霍爾丹認(rèn)為生命起源于細(xì)菌

直到20世紀(jì)20年代，俄國(guó)奧巴林和印度霍爾丹兩位生物化學(xué)家各自提出了化學(xué)進(jìn)化假

說(shuō)，認(rèn)為最初的原始生命是由原始地球上的非生命物質(zhì)通過(guò)化學(xué)作用，逐步由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，

經(jīng)過(guò)一個(gè)極漫長(zhǎng)的自然演化過(guò)程而形成的。

1953年，美國(guó)生物學(xué)家米勒在實(shí)驗(yàn)室用充有甲烷、氨氣、氫氣和水的密閉裝置，以加

熱、放電來(lái)模擬原始地球的環(huán)境條件，成功合成了一些氨基酸、有機(jī)酸和尿素等。后來(lái)，科

學(xué)家用同樣的方法證明，構(gòu)成生物體的所有20種氨基酸均可在原始地球條件下經(jīng)多種途徑

產(chǎn)生。人們開(kāi)始意識(shí)到，原始生命物質(zhì)可以在沒(méi)有生命的自然條件下產(chǎn)生出來(lái)，并推論生命

是在此基礎(chǔ)上進(jìn)化而來(lái)的。廣泛開(kāi)展的模擬實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)成為化學(xué)進(jìn)化的主要研究方法。

第3頁(yè)共11頁(yè).

米勒實(shí)驗(yàn)原始大氣與原始海洋成分想象圖

一些現(xiàn)代科學(xué)家相信生命起源的化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)。簡(jiǎn)單的有機(jī)分子，如氨基酸、核苷酸等

能結(jié)合形成聚合體。他們推測(cè)一些有機(jī)化合物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而又復(fù)雜的化學(xué)變化，逐漸形成更大、

更復(fù)雜的分子，直到形成組成生物體的基本物質(zhì)一蛋白質(zhì)，以及作為遺傳物質(zhì)的核酸等大分

子物質(zhì)。但是，關(guān)于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科學(xué)家還不清楚。

在一定條件下，蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)經(jīng)過(guò)濃縮、凝聚等作用，可以形成一個(gè)由多種分子

組成的體系。這個(gè)體系的外面有一層膜，將其內(nèi)部與海水相隔開(kāi)，在原始海洋中經(jīng)歷漫長(zhǎng)、

復(fù)雜的變化，最終形成了原始的生命。

1959年9月，人們?cè)诼涞桨拇罄麃喌囊活w隕石中發(fā)現(xiàn)了多種氨基酸和有機(jī)物，這一發(fā)

現(xiàn)震動(dòng)了當(dāng)時(shí)整個(gè)科學(xué)界。由此，有人提出假說(shuō)，原始生命物質(zhì)也有可能來(lái)自外星球。

【例題分析】

第4頁(yè)共11頁(yè).

【例1】如圖為美國(guó)學(xué)者米勒模擬原始地球條件和大氣成分的實(shí)驗(yàn)裝置，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

（）

A．原始地球能形成原始生命B．紫外線等自然條件的長(zhǎng)期作用形成原始生命

C．生命起源于原始大氣D．原始地球能形成構(gòu)成生物體的有機(jī)物

2．如圖所示為米勒模擬原始地球條件的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．實(shí)驗(yàn)利用甲烷、氨、氧氣等氣體模擬原始大氣

B．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)火花放電模擬原始大氣的雷電條件

C．實(shí)驗(yàn)后可以在裝置中檢測(cè)到多種有機(jī)小分子物質(zhì)

D．實(shí)驗(yàn)證明了在原始地球條件下從無(wú)機(jī)小分子轉(zhuǎn)化為有機(jī)小分子的可能性

3.如圖是米勒模擬原始大氣合成有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

第5頁(yè)共11頁(yè).

A．裝置中甲烷、氨、水、氫四種氣體用于模擬原始地球的大氣

B．火花放電模擬閃電

C．燒瓶中的沸水模擬了高溫條件下的原始海洋

D．該實(shí)驗(yàn)證明了原始海洋中的有機(jī)物可能會(huì)演變成原始生命

4．下列說(shuō)法正確的是（）

A．板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)認(rèn)為板塊漂浮在軟流層上，不斷發(fā)生碰撞和張裂

B．米勒模擬實(shí)驗(yàn)證明了原始海洋中的有機(jī)物會(huì)演變成原始生命

C．天體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次為：地月系—太陽(yáng)系—銀河系—河外星系—總星系

D．大爆炸宇宙論和板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)都是經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)證的結(jié)

5.在探索地球上生命起源的活動(dòng)中，美國(guó)科學(xué)家米勒做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：他把甲烷、氫

氣、氨氣和水蒸氣等混合成一種和原始大氣成分基本一致的氣體，放入真空密閉的玻璃

容器中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。一個(gè)星期后，他驚奇地發(fā)現(xiàn)儀器中有數(shù)種氨基酸生成。下列關(guān)于米

勒實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）

A．原始大氣可以供給呼吸B．該過(guò)程發(fā)生了化學(xué)變化

C．在該過(guò)程中元素的種類發(fā)生了變化D．該過(guò)程形成了原始生命

6.2019年春節(jié)期間，由吳京主演的科幻電影《流浪地球》獲得了極佳口碑。影片中介紹因

為太陽(yáng)系中唯一的恒星太陽(yáng)即將毀滅，所以人類尋找新的棲息地不需要考慮的因素是

（）

A．適宜的溫度B．一定厚度，適宜呼吸的大氣

C．充足的水D．新棲息地所在的星球自轉(zhuǎn)一周時(shí)間為24小時(shí)

7．如果地球上沒(méi)有大氣，下列發(fā)生過(guò)的現(xiàn)象中，仍然存在的是()

A．狂風(fēng)暴雨B．雷電交加C．地震D．天空出現(xiàn)彩虹

8.生命起源一直是科學(xué)界爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。有科學(xué)家認(rèn)為“生命起源于外星球”，以下不支持該

論點(diǎn)的是()

第6頁(yè)共11頁(yè).

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來(lái)自地球的氨基酸

B．天文學(xué)家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機(jī)物

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國(guó)青年學(xué)者米勒在實(shí)驗(yàn)室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

9.2004年3月美國(guó)“機(jī)遇號(hào)”火星車(chē)找到了火星上可能存在過(guò)生命棲居的證據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)一

下，火星車(chē)在火星表面發(fā)現(xiàn)了()

A．曾被水浸潤(rùn)過(guò)的痕跡B．顯示生命起源與演化的化石

C．大量被流星體撞擊的坑穴D．適合生命呼吸的空氣

10．下面是小勇同學(xué)學(xué)習(xí)了《生命起源與進(jìn)化》后總結(jié)的觀點(diǎn)，小旭同學(xué)說(shuō)其中有一項(xiàng)是

錯(cuò)誤的，你認(rèn)為錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()

A．生命進(jìn)化的最直接證據(jù)是同源器官的發(fā)現(xiàn)

B．原始生命誕生的標(biāo)志是原始新陳代謝和個(gè)體增殖

C．地層中不同地質(zhì)年代的化石揭示了生物進(jìn)化的順序

D．米勒的實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明原始地球能形成構(gòu)成生物體的有機(jī)物

11．下面關(guān)于地球演化的敘述正確的是()

A．最初海洋的水來(lái)自彗星

B．原始大氣與現(xiàn)在大氣的構(gòu)成是相同的

C．地球形成之初已經(jīng)有大片的陸地

D．地球大氣中的氧氣含量是在植物出現(xiàn)后逐漸增多的

12.原始地球條件下，最初生成有機(jī)小分子物質(zhì)和有機(jī)高分子物質(zhì)的場(chǎng)所依次是()

A．原始海洋、陸地B．原始大氣、原始大氣

C．原始海洋、原始海洋D．原始大氣、原始海洋

13．原始大氣與空氣相比較，沒(méi)有的氣體成分是()

A．氫氣B．甲烷C．氧氣D．二氧化碳

14．原始生命形成的過(guò)程中，保護(hù)原始生命不受紫外線傷害主要靠()

A．噴射的火山B．原始大氣C．原始海洋D．原始陸地

15．生命起源一直是科學(xué)界的熱點(diǎn)．以下哪一項(xiàng)證據(jù)與“生命起源于外星球”的推測(cè)缺乏嚴(yán)

密的邏輯關(guān)系()

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來(lái)自地球的氨基酸

B．天文學(xué)家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機(jī)物

第7頁(yè)共11頁(yè).

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國(guó)青年學(xué)者米勒在實(shí)驗(yàn)室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

16．原始地球表面遭受強(qiáng)烈紫外線照射的主要原因是()

A．太陽(yáng)光中的紫外線特別強(qiáng)

B．原始大氣中沒(méi)有氧氣層

C．原始地球表面的溫度特別高

D．原始大氣中沒(méi)有臭氧層

17．地球上最早出現(xiàn)的原始生命，它的新陳代謝類型最可能是()

A．異養(yǎng)厭氧型

B．自養(yǎng)厭氧型

C．異養(yǎng)需氧型

D．自養(yǎng)需氧型

18.在地球上原始生命的起源過(guò)程中，原始生命的物質(zhì)可能是()

A．氨氣和氫氣

B．原始蛋白質(zhì)和原始核酸

C．葡萄糖和氨基酸

D．水蒸氣和二氧化碳

19．地球上原始大氣與現(xiàn)代大氣的區(qū)別是()

A．沒(méi)有氮?dú)釨．沒(méi)有臭氧C．沒(méi)有氧氣D．以上三項(xiàng)都有

20．原始生命物質(zhì)的誕生條件是()

A．原始大氣B．原始海洋C．能量D．以上三項(xiàng)都是

21．科學(xué)家提出原始生命的誕生，運(yùn)用的科學(xué)方法主要是()

A．實(shí)驗(yàn)B．假說(shuō)C．觀察D．推理

22．歷史上巨行星(如木星和土星)的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒(méi)有

游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推測(cè)，原始地球空氣的成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個(gè)探索地球上的生命是如何起源的實(shí)驗(yàn)(下圖

是米勒實(shí)驗(yàn)的裝置圖)。米勒向裝置中通入推測(cè)的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸

氣，通過(guò)放電和照射紫外線的方法代替原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請(qǐng)根據(jù)

圖回答下列問(wèn)題：

第8頁(yè)共11頁(yè).

(1)米勒實(shí)驗(yàn)屬于__(選填“黑箱實(shí)驗(yàn)”、“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”、“模擬實(shí)驗(yàn)”)。

(2)如果在實(shí)驗(yàn)裝置的氣體中有氧氣存在，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中極有可能發(fā)生____。

(3)在絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，往往用水作為冷卻劑，主要原因是____。

(4)從地球上的生命是如何起源的角度，觀察到實(shí)驗(yàn)收集到氨基酸混合物的現(xiàn)象，你得出的

結(jié)論是____。

(5)1972年米勒又開(kāi)始做另一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他把早期地球可能具有的氨和氰化物(一種小分子)的

混合溶液密封于小瓶?jī)?nèi)，置于－78℃的低溫下達(dá)25年之久，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小瓶?jī)?nèi)生成了生命的

基本物質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)的組成成分——堿基和氨基酸，據(jù)此可作出的推測(cè)

是。

23．歷史上巨行星（如木星和土星）的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒(méi)

有游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推斷，原始地球空氣成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個(gè)探索地球上的生命是如何起源的實(shí)驗(yàn)。米勒

向裝置中通入推測(cè)的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過(guò)放電和紫外線照射的

方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請(qǐng)根據(jù)下圖回答下列問(wèn)題。

第9頁(yè)共11頁(yè).

（1）米勒實(shí)驗(yàn)屬于“模擬實(shí)驗(yàn)”。米勒試驗(yàn)裝置中左上方大容器內(nèi)模擬了______的成分，它

與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含______。進(jìn)行火化放電模擬閃電，主要為該實(shí)驗(yàn)提供

______。

（2）米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了______，冷凝后獲得了氨基酸。通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)米勒得

出的結(jié)論是______。

（3）根據(jù)米勒的試驗(yàn)，部分學(xué)者提出了化學(xué)起源學(xué)說(shuō)，他們認(rèn)為生命起源的大致過(guò)程是：

原始大氣（無(wú)機(jī)小分子）→______→復(fù)雜有機(jī)物→原始生命。

24．下圖是生命化學(xué)起源的過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)生命起源的問(wèn)題。