第一節(jié) 生命的起源與進化教案

1、宜賓學院教案 生命科學與人類文明課程周 次第 周， 第 3 次課 200 年 月 日章 節(jié)名 稱第二章生命的真相授 課方 式課堂講授（ ）；實驗課（ ）；其他方式（ ）教學時數(shù)2教 學 目 的1、掌握生物進化理論學說要義。2、理解探索生命起源的意義。3、了解生物進化的歷程。教學重點與難點教學重點：綜合進化論教學難點：化學進化學說參考資料1.傅世俠,張昀.生命科學與人類文明.北京大學出版社,20042.錢凱先. 基礎(chǔ)生命科學導論. 化學工業(yè)出版社,20043.吳慶余. 基礎(chǔ)生命科學.高等教育出版社,20064、第頁授課內(nèi)容及過程第二章生命的真相第一節(jié) 生命的起源與進化生命的起源與進化 自古以來，

2、宇宙在人類的心目中就一直是神秘而不可知的，也正因為如此，人類對宇宙的探索永無止境。廣義而言，生命起源應(yīng)當追溯到與生命有關(guān)的元素及化學分子的起源。因而，生物圈演化的歷程應(yīng)當從宇宙形成之初，即通過所謂“大爆炸”產(chǎn)生了碳、氫、氧、氮、硫、磷等構(gòu)成生命的主要元素之時起。一個大體的演化歷程表示在圖中，從圖中可以看出，生命的起源和演化是和宇宙的起源與演化密切關(guān)聯(lián)的，生命構(gòu)成元素如碳、氫、氧、氮、硫和磷等是來自“大爆炸”后的元素演化。在星系演化中某些生物單分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星際塵?；蚰鄣男窃浦?，接著在一定的條件下產(chǎn)生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。現(xiàn)在許多資料表明，前生物階段的化學演化并

3、不局限于地球，在宇宙空間廣泛地存在著化學演化的產(chǎn)物。通過遺傳密碼的演化和若干前生物系統(tǒng)的過渡形式，最終在地球上產(chǎn)生了最原始的生物系統(tǒng)，即具有原始細胞結(jié)構(gòu)的生命。至此，生物學演化開始，直到今天在地球上產(chǎn)生了無數(shù)復(fù)雜的先進的生命形式，包括像人類這樣的智慧生物。自1543年波蘭天文學家哥白尼提出了日心說以后，天體演化的討論突破了宗教神學的桎梏，開始了對地球和太陽系起源問題的真正科學探討。1644年，笛卡兒在他的哲學原理一書中提出了第一個太陽系起源的學說，他認為太陽、行星和衛(wèi)星是在宇宙物質(zhì)渦流式的運動中形成的大小不同的旋渦里形成的。一個世紀之后，法國博物學家、作家布封（G.L.L. de Buffon

4、）于1745年在一般和特殊的自然史中提出第二個學說，認為：一個巨量的物體，假定是彗星，曾與太陽碰撞，使太陽的物質(zhì)分裂為碎塊而飛散到太空中，形成了地球和行星。事實上由于彗星的質(zhì)量一般都很小，不可能從太陽上撞出足以形成地球和行星的大量物質(zhì)的。在布封之后的200年間，人們又提出了許多學說，這些學說基本傾向于笛卡爾的一元論，即太陽和行星由同一原始氣體云凝縮而成；也有二元論觀點，即認為行星物質(zhì)是從太陽中分離出來的。1755年，著名德國古典哲學創(chuàng)始人康德（I. Kant）提出星云假說。由于拉普拉斯與康德的學說在基本論點上是一致的，所以后人稱兩者的學說為康德拉普拉斯學說。演化歷程的三個階段 ：（一）元素演化

5、生命的起源和演化是和宇宙的起源和演化密切關(guān)聯(lián)的，生命的構(gòu)成元素如碳、氫、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的產(chǎn)物。在星系演化中，某些生物單分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系塵?；蚰鄣男窃浦?，接著在一定的條件下，產(chǎn)生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子。（二）化學演化發(fā)生在地球上最簡單的生命（有細胞結(jié)構(gòu)）出現(xiàn)之前的演化過程，我們稱之為前生物的化學演化?；瘜W進化說認為，生命起源于原始地球上的無機物，這些無機物在原始地球的自然條件作用下，從無機到有機、由簡單到復(fù)雜，通過一系列化學進化過程，成為原始生命體；而宇宙胚種說則認為，地球上最初的生命是來自地球以外的宇宙空間，宇宙中的某種力量將生命的種子撒向地球，

6、后來才在地球上生長并發(fā)展起來。模擬實驗有力地證明：地球上的生命是從地球上的無生命物質(zhì)發(fā)展來的。從無生命轉(zhuǎn)化為有生命是有一系列條件的，而且這個轉(zhuǎn)化決不是偶然的，需要經(jīng)過一系列從量變到質(zhì)變的過程。特別值得一提的是，我國生物化學家在1965年，人工合成了牛胰島素，這一人工合成的蛋白質(zhì)具有生物活性，雖然還不是生物蛋白質(zhì)，卻使得科學家們在研究生命起源的問題上大大地前進了一步，為人工合成蛋白質(zhì)開創(chuàng)了新紀元。加之人工合成核酸的成就，這就為人工合成具有初步生命特征的生命體提供了可能。生命究竟是如何由死變活的，尤其從多分子體系演變?yōu)樵忌€沒有得到確切的實驗證據(jù)?？磥恚嬲鉀Q生命起源問題，人類還有漫長的路

7、要走。（三）生物學演化地球上第一個單細胞原始生命的出現(xiàn)標志著生命演化進入了一個新階段生物學演化。我們把原始生命出現(xiàn)之后的演化叫做生物學演化。天文學家估計地球形成于約 45億年前。迄今找到的最早的化石記錄了35 億年前的原核生物。所以，生命起源大約發(fā)生在距今 4535 億年間。二、生命的進化一切生命形態(tài)發(fā)生、發(fā)展的演變過程?！斑M化”一詞來源于拉丁文evolution，原義為“展開”，一般用以指事物的逐漸變化、發(fā)展，由一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)。1762年，瑞士學者邦尼特最先將此詞應(yīng)用于生物學中。進化樹亦稱“系統(tǒng)樹”、“系譜樹”。生物分類學家和進化論者根據(jù)各類生物間的親緣關(guān)系的遠近，把各類生物安置在

8、有分枝的樹狀的圖表上。用這個樹形圖表可以簡明地表示生物的進化歷程和親緣關(guān)系。美國科學家的一項最新研究顯示，地球的形成剛好為生命體的存在提供了一個臨界條件，支持地球上生命體存在的關(guān)鍵因素是板塊構(gòu)造。板塊構(gòu)造過程中形成的作用力可移動地球的大陸板塊并構(gòu)造山脈，隨著星體的質(zhì)量越大，其板塊則越稀薄。稀薄的板塊非常脆弱很容易移動，在數(shù)十億年的進化演變過程中，至關(guān)重要的板塊構(gòu)造促進地球上的生命體從單細胞生命體過渡成為能夠飛翔、游動和具備思考能力的復(fù)雜生命體。由六大板塊組成即亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、印度洋板塊和南極洲板塊。在地球生活過的古代生物，一部分在死后被沙泥迅速埋藏，尸體得以在沉積的沙泥中保存下來，經(jīng)過千百萬年的石化作用，生物的遺核終于變成了化石。因此，要了解生物的進化過程，最可靠得證據(jù)就是從地層出土的古生物化石。生命進化歷程中自寒武紀生物大爆發(fā)以來， 地球上的生命演化并非一帆風順，其中出現(xiàn)了五次影響遍及全球的生物大滅絕事件。生物進化論學說拉馬克動物哲學 用進廢退（用進廢退 獲得性遺傳）達爾文物種起源 自然選擇學說：過度繁殖 生存競爭 遺傳和變異 適者生存 ?，F(xiàn)