1、第三章 生物的進(jìn)化第一節(jié) 地球上生命的起源美麗的星球原始地球表面想象圖生命起源的各種假說生命起源的各種假說1、自然發(fā)生說（參看P50技能訓(xùn)練）2、宇生說3、熱泉生態(tài)系統(tǒng)4、化學(xué)起源說1、關(guān)于生命起源的“自然發(fā)生說” 自然發(fā)生說是19世紀(jì)前廣泛流行的理論，這種學(xué)說認(rèn)為，生命是從無生命物質(zhì)自然發(fā)生的。如，我國古代認(rèn)為的“腐草化為螢”（即螢火蟲是從腐草堆中產(chǎn)生的），腐肉生蛆等。在西方，亞里士多德（公元前384公元前322）就是一個(gè)自然發(fā)生論者，有的人還通過“實(shí)驗(yàn)”證明，將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置于暗處，21天后就會(huì)產(chǎn)生老鼠，并且讓他驚訝的是，這種“自然”發(fā)生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。將肉湯置

2、于燒瓶中加熱，沸騰后讓其冷卻，如果將燒瓶開口放置，肉湯中很快就繁殖生長出許多微生物；但如果在瓶口加上一個(gè)棉塞，再進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，肉湯中就沒有微生物繁殖。斯巴蘭讓尼認(rèn)為，肉湯中的小生物來自空氣，而不是自然發(fā)生的。斯巴蘭讓尼的實(shí)驗(yàn)為科學(xué)家進(jìn)一步否定“自然發(fā)生論”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1860年，法國微生物學(xué)家巴斯德設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單但令人信服的實(shí)驗(yàn)，徹底否定了自然發(fā)生說。18世紀(jì)時(shí)，意大利生物學(xué)家斯巴蘭讓尼（17291799）發(fā)現(xiàn)2、有關(guān)生命起源的“宇生說” 這一假說認(rèn)為，地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機(jī)物，來自于其他宇宙星球或星際塵埃。持這種假說的學(xué)者認(rèn)為，某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地

3、球，從而使地球有了初始的生命。 但我們知道，宇宙空間的物理?xiàng)l件，如紫外線等各種高能射線以及溫度等條件對(duì)生命都是致命的，而且，即使有這些生命，在它們隨著隕石穿越大氣層到達(dá)地球的過程中，也會(huì)因溫度太高而被殺死。因此，像微生物孢子這一水平的生命形態(tài)看來是不大可能從天外飛來的。但是，一些學(xué)者認(rèn)為，一些構(gòu)成生命的有機(jī)物完全有可能來自宇宙空間。 1969年9月28日，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，墜落在澳大利亞麥啟遜鎮(zhèn)的一顆炭質(zhì)隕石中就含有18種氨基酸，其中6種是構(gòu)成生物的蛋白質(zhì)分子所必須的?？茖W(xué)研究表明，一些有機(jī)分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星際塵埃的表面產(chǎn)生，這些有機(jī)分子可能由彗星或其隕石帶到地球上，并在地球上演

4、變?yōu)樵嫉纳?。這是20世紀(jì)70年代以來，部分學(xué)者提出的觀點(diǎn)。3、生命起源與熱泉生態(tài)系統(tǒng) 20世紀(jì)70年代未，科學(xué)家在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發(fā)現(xiàn)了幾處深海熱泉，在這些熱泉里生活著眾多的生物，包括管棲蠕蟲、蛤類和細(xì)菌等興旺發(fā)達(dá)的生物群落。這些生物群落生活在一個(gè)高溫（熱泉噴口附近的溫度達(dá)到300 以上）、高壓、缺氧、偏酸和無光的環(huán)境中。首先是這些化能自養(yǎng)型細(xì)菌利用熱泉噴出的硫化物所得到的能量去還原二氧化碳而制造有機(jī)物，然后其他動(dòng)物以這些細(xì)菌為食物而維持生活 但另一些學(xué)者認(rèn)為，生命可能是從地球表面產(chǎn)生，隨后就蔓延到深海熱泉噴口周圍。以后的撞擊毀滅了地球表面所有的生命，只有隱藏在深海噴口附近的生

5、物得以保存下來并繁衍后代。因此，這些噴口附近的生物雖然不是地球上最早出現(xiàn)的，但卻是現(xiàn)存所有生物的共同祖先。 部分學(xué)者認(rèn)為，熱泉噴口附近的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì)，而且還可以避免地外物體撞擊地球時(shí)所造成的有害影響，因此熱泉生態(tài)系統(tǒng)是孕育生命的理想場所。熱泉生態(tài)系統(tǒng)4、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(shí)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。原始地球：大約在50億年前的原始地球，天空烈日似火，電擊雷轟；地面熔巖滾滾，火山噴發(fā)。這種

6、自然現(xiàn)象成了生命起源的催生婆。巨大的熱能，促使原始地球各種物質(zhì)激烈地運(yùn)動(dòng)和變化，孕育著生機(jī)。 原始地球表面想象圖原始地球表面想象圖原始地球假象圖火山爆發(fā)形成原始大氣原始大氣成分：原始地球的大氣成分中沒有氧氣，而有氫氣、二氧化碳、氨氣、甲烷、硫化氫和氰化氫等還原性氣體 大氣的組成作用干潔空氣主要成分N2生物體的基本組成部分O2維持生命活動(dòng)的必要物質(zhì)次要成分CO2植物光合作用的原料；保溫（吸收紅外線）O3吸收紫外線，使生物避免殺傷水汽成云致雨的條件；保溫（吸收紅外線）固體雜質(zhì)成云致雨的條件；反射、散射太陽輻射大氣層的組成：資料分析參考答案 1.現(xiàn)在的大氣成分中有氧氣，而原始大氣的成分中沒有氧氣。2

7、.原始地球上不存在生命。因?yàn)樵嫉厍蛏蠜]有生命存在的環(huán)境條件。原始海洋原始地球由于不斷散熱，灼熱的表面逐漸冷卻下來，原來從大地上跑到天空中去的水，凝結(jié)成雨點(diǎn)，又降落到地面，持續(xù)了許多億年，形成了原始海洋。在降雨過程中，氫、二氧化碳、氨和烷等，有一部分帶入原始海洋；雨水沖涮大地時(shí)，又有許多礦物質(zhì)和有機(jī)物陸續(xù)隨水匯集海洋。廣漠的原始海洋，諸物際會(huì)，氣象萬千，大量的有機(jī)物源源不斷產(chǎn)生出來，海洋就成了生命的搖籃。 隕石撞擊地球資料科學(xué)研究表明，原始地球經(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。另外，天文學(xué)家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機(jī)物。世界最大的隕

8、石坑巴林杰隕石坑原始的海洋“還原性 大氣”模擬降雨加熱米勒實(shí)驗(yàn)裝置 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(gè)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(shí)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(shí)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)-化學(xué)進(jìn)化階段 核苷酸隨著核酸分布于生物體內(nèi)各器官、組織、細(xì)胞的核及胞質(zhì)中，并作為核酸的組成成分

9、參與生物的遺傳、發(fā)育、生長等基本生命活動(dòng)。 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。生命的起源1、46億年的原始的地球的特點(diǎn)：熾熱的，天空中赤日炎炎，電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫溢。一切元素都呈氣體狀態(tài)，不存在生命（1）、場所：（2）、物質(zhì)：（3）、能量：原始大氣和原始海洋甲烷（CH4）、氨（NH3）、水（H2O）、氫氣（H2）、硫化氫（H2S）、氰化氫（HCN）等等宇宙射線、紫外線、閃電、火山噴發(fā)釋放的能量等等2、原始地球?yàn)樯鹪刺峁┑臈l件火山爆發(fā)形成原始大氣反應(yīng)物條件產(chǎn)物原始大氣甲烷（CH4）氨（NH3）水（

10、H2O）氫（H2）硫化氫（H2S）氰化氫（HCN）宇宙射線紫外線閃電氨基酸核苷酸單糖生命的起源無機(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) 有機(jī)小分子物質(zhì)有機(jī)高分子物質(zhì)多分子體系原始生命具有原始的新陳代謝和繁殖能力人類從來沒有停止探索生命的腳步中國科學(xué)家在探索生命中做的重大貢獻(xiàn)生物圈 號(hào)夜色地圖月色 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

11、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、火山附近正確答案：B3、我國在生命起源問題上，取得了重大成就，1965年科學(xué)工作者人工合成了： A、氨基酸 B、酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸 C、脫氧核糖 D、結(jié)晶牛胰島素正確答案：D4、原始生命誕生的重要標(biāo)志是： A、具有原始界膜和物質(zhì)交換能力 B、具有蛋白質(zhì)和核酸的相互作用 C、具原始的新陳代謝和自我繁殖能力 D、具真核細(xì)胞的細(xì)胞結(jié)構(gòu)正確答案：C2.對(duì)這一問題的答案取決于對(duì)老子原話的理解。如果理解為“天下的任何事物都是從“有”，即現(xiàn)在已經(jīng)存在的事物中產(chǎn)生的，而這些事物又是從“無”，即目前不存在的事物，而是從別的事物中產(chǎn)生的”，

12、則與現(xiàn)代生物學(xué)中關(guān)于生命起源的觀點(diǎn)不謀而合。如果理解為“有生于無中的無，是虛無，是不存在的、什么都沒有的狀態(tài)”，則與現(xiàn)代生物學(xué)中關(guān)于生命起源的觀點(diǎn)大相徑庭（可以讓學(xué)生各抒己見，練習(xí)辯證地思維，不必刻意求得統(tǒng)一答案）。觀點(diǎn)：神創(chuàng)論 神創(chuàng)論認(rèn)為世界上的萬物一經(jīng)造成,就不在發(fā)生任何變化,即使有變化,也只能在該物種的范圍內(nèi)發(fā)生變化,是絕對(duì)不可能形成新的物種.神創(chuàng)論還認(rèn)為各種生物之間都是孤立的,相互之間沒有任何親源關(guān)系.你認(rèn)為這種觀點(diǎn)可信嗎？謝 謝!14.學(xué)在苦中求，藝在勤中練。不怕學(xué)問淺，就怕志氣短。24.不比智力，比努力；不比起步，比進(jìn)步。5、生命對(duì)某些人來說是美麗的，這些人的一生都為某個(gè)奮斗。78.路再遠(yuǎn)也會(huì)有終點(diǎn)，夜再長也會(huì)有盡頭，雨再大也會(huì)有停的時(shí)候。46.我雖然是窮人的后代，但我要作富人的祖先。74.一個(gè)人若想