生命起源精品課件

1、關(guān)于生命的起源第一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 對生命的幾種假說神造論-上帝造萬物，造人（圣經(jīng)）自然發(fā)生論-生物從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來宇生論-生命來自宇宙中別的星球進化論第二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、原始人的圖騰思辨第三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、神造論圣經(jīng)舊約創(chuàng)世紀：上帝在6天之內(nèi)創(chuàng)造了包括宇宙、陸地、海洋、各種動物、植物、男人、女人在內(nèi)的世界萬物。第四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月女媧造人第五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、自然發(fā)生論腐草化螢腐肉生蛆淤泥生鼠四、生源論巴斯德-曲頸甑試驗第六張，PPT共六

2、十四頁，創(chuàng)作于2022年6月五、新自然發(fā)生說 地球上由沒有生命的無機物逐漸發(fā)展到今天的生命世界第七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月進化論的創(chuàng)立共同由來學說（theory of common descent）自然選擇學說（theory of natural selection）第八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月多重證據(jù)支持共同由來學說加拉帕戈斯地雀形態(tài)學的比較研究：人的上肢、馬的前腿、海豚的鰭足、蝙蝠的翼手骨骼構(gòu)造相似第九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月化石記錄多重證據(jù)支持共同由來學說第十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月加拉帕戈斯地雀加拉帕戈斯群島位于東

3、太平洋，由19個火山島組成，從未和大陸相連島上獨有的物種13種地雀彼此相似而又互有區(qū)別的物種來自同一個祖先第十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月自然選擇學說達爾文做出推論 選擇淘汰脆弱的個體 變異產(chǎn)生新的性狀 連續(xù)選擇使輕微的變異積累人工選擇效應-自然選擇的佐證家養(yǎng)動物栽培植物第十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月金魚的馴化金魚鯽魚（Carassius auratus）我國飼養(yǎng)金魚最早的國家七八百年中，完成了金魚的馴化，選育出絢麗多姿、顏色各異的不同品種 2n=100第十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月六、地外起源論（宇生論）澳大利亞發(fā)現(xiàn)-含碳物質(zhì)的隕石月球樣品

4、-氨基酸和有機酸第十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月地球上生命來自宇宙空間別的星球。彗星隕石坑第十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月生命起源于地球的自身演化過程地球是迄今為止發(fā)現(xiàn)唯一存在生命的星球第十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 化學進化一、物理進化、化學進化與生物進化第十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、化學進化1920s,奧巴林和霍爾丹：化學演化期或前生物期1.簡單有機體的形成 1828年，維勒，氧化鉛+銨尿素Miller實驗古老大氣環(huán)境的模擬實驗澳大利亞 隕石中發(fā)現(xiàn)(1959)氨基酸、嘧啶 和脂肪酸2.聚合有機體的形成3.多分子體

5、系的形成和原始生命的出現(xiàn)4.代謝系統(tǒng)的進化和遺傳系統(tǒng)的起源第十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 用電擊提供能量，從簡單小分子可得到復雜大分子。第十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1.蛋白質(zhì)起源說奧巴林的團聚體 (coacervate)假說(1924)： 用蛋白質(zhì)（白明膠）和多糖(阿拉伯膠)混合得到團聚體?？怂褂妙惖鞍踪|(zhì)加熱得到微球體三、生命的蛋白質(zhì)起源說與核酸起源說第二十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸只有在蛋白質(zhì)（酶）的作用下才能合成，而蛋白質(zhì)也只有在其相應的核苷酸順序存在的條件下才能合成。問題：是通過什么樣的化學過程才能形成核酸和蛋白質(zhì)相互依賴的多分子

6、體系呢？“蛋雞悖論”第二十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、核酸起源說遺傳學家Muller (20年代) 提出“裸基因說” (naked gene theory): 生命發(fā)生從基因開始；T.Cech (80年代) 發(fā)現(xiàn)具有催化活性的RNA -ribozymeH.F.Noller (1992) 發(fā)現(xiàn)純化的rRNA有催化肽鏈合成的功能具有催化活性的RNA: 包括rRNA和tRNA; 完成多種功能：自我剪接；催化剪切；多肽合成；催化核苷酸的合成等第二十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA既能儲存信息，也能催化化學反應 （1）RNA初始序列作為互補序列模板； （2）互補序列

7、作為模板，合成具初始序列RNA分子。RNA在進化上早于DNA：RNA world如何轉(zhuǎn)化為DNA world基于RNA的系統(tǒng)RNA復制基于RNA和蛋白質(zhì)的系統(tǒng)RNA到蛋白質(zhì)現(xiàn)代細胞DNARNA蛋白質(zhì)生物大分子的化學分工與進化DNA較RNA穩(wěn)定，有利于遺傳穩(wěn)定性；蛋白質(zhì)多樣性大于RNA, 有利于反應復雜性的進化第二十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、生命秩序起源的新思考五、核酸和蛋白質(zhì)的專業(yè)化分工合作第二十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 細胞的形成和進化第二十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞的形成細胞起源于?第二十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作

8、于2022年6月細胞起源于地球地球的形成及地球大氣層條件的變化是細胞生命形成的關(guān)鍵第二十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 細 胞 生物大分子 （蛋白質(zhì)、核酸等） 生物小分子（氨基酸、核苷酸、 單糖、脂肪酸等） 無機物小分子（ 甲烷、氨、氫、水等）第二十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月無機物小分子（ 甲烷、氨、氫、水等）CH4NH3H2OH2生物小分子形成氨基酸、尿素等氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸等電火花第二十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月生物大分子（如線性多核苷酸）形成原始細胞第三十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、細胞的進化一、原核細胞的進化異

9、養(yǎng)細菌化能自養(yǎng)光合自養(yǎng)兼性好氧完全好氧第三十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2.真核細胞的起源藍藻在35億年前就已出現(xiàn)，在之后的十幾億年里，他對改變地球的原始大氣有很大的作用。當是的生態(tài)環(huán)境中只有藍藻 細菌第三十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月20 億年前，某些原核細胞通過內(nèi)共生的方法，進化出真核細胞。（目前較公認的假說） 藍藻 葉綠體 細菌 線粒體 真核細胞的出現(xiàn)為有性生殖、多細胞化、動植物的分化都奠定了基礎。第三十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月線粒體和葉綠體起源的內(nèi)共生學說內(nèi)共生是指一種較大的細胞把另一種較小的細胞“吞吃”到細胞里面，但并不把小細胞消化

10、掉，而是與其建立起一種互惠的共生關(guān)系（如大細胞利用小細胞的某種功能，從中得益，小細胞則利用大細胞提供的環(huán)境與食物，得以更好地生存）第三十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月線粒體和葉綠體起源的內(nèi)共生學說現(xiàn)代生物界內(nèi)共生的例子許多種單細胞的綠藻、甲藻和硅藻可以共生于高等植物、真菌、其他藻類以及脊椎動物和無脊椎動物的細胞中藍菌可以共生在真菌、變形蟲、鞭毛蟲以及已失去葉綠體的綠藻的細胞中，藍菌可以進行光合作用，為宿主提供一定的養(yǎng)分第三十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月在不少昆蟲的特殊細胞中，有正常共生的細菌，這些細菌對于宿主來說往往是有重要的生理意義池沼多核變形蟲（大小有2至3毫

11、米）的細胞中并沒有線粒體，但卻有一些需氧的胞內(nèi)共生細菌，這些細菌實際上是起到了線粒體的作用第三十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞器的內(nèi)共生起源學說就是根據(jù)自然界中比較普遍地存在著細胞內(nèi)共生這一現(xiàn)象，認為一些細胞器也是通過細胞內(nèi)共生的過程而起源的設想一種較大的單細胞生物“吞吃”了另一種較小的單細胞生物，兩者首先建立起內(nèi)共生的關(guān)系第三十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月在細胞進化的過程中，被“吞吃”的小細胞逐步高度特化，不能再在細胞外長期生存，從而就成為了細胞內(nèi)的一種具有專門功能的細胞器官第三十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月很早就發(fā)現(xiàn)葉綠體可以通過分裂來進行

12、增殖，因此早在19世紀末20世紀初，就有人提出了葉綠體是起源于胞內(nèi)共生的藍菌的設想早在發(fā)現(xiàn)線粒體這種細胞器時，就有人指出它們在大小和形狀上與細菌很相似；在這種相似性的基礎上，20世紀20年代前后有人提出線粒體是來自胞內(nèi)共生的細菌；后來發(fā)現(xiàn)線粒體也可以像細菌那樣通過分裂而增殖，這給線粒體具內(nèi)共生起源的提法增添了一些依據(jù)第三十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月光憑線粒體與細菌之間、葉綠體與藍菌之間的一些表面上的相似性，就認為線粒體和葉綠體是內(nèi)共生起源的，這未免缺乏足夠的說服力因此，直到20世紀60年代，這一學說都沒有得到多大的發(fā)展第四十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細胞的

13、產(chǎn)生是基因定位第四十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 對地外生命的探索第四十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月?lián)芯浚裉焐钤诘厍蛏弦汛_知的生物物種約170萬種，加上未被發(fā)現(xiàn)和已經(jīng)滅絕的物種（物種滅絕的同時會有新物種產(chǎn)生），地球上物種的數(shù)目是相當可觀的。保守估計在億種以上。第四十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月迄今為止，人們從未見過地球以外的生命形態(tài)。宇宙中存在著與地球上相同模式而構(gòu)建的生命嗎？第四十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月地外生命存在的依據(jù)哲學的研究證據(jù)天文學的研究證據(jù) 第四十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月哲學的研究

14、證據(jù) 哲學中有句名言：世界是物質(zhì)的。即生命是物質(zhì)的。構(gòu)成生命的基本物質(zhì)材料和構(gòu)成非生命的基本物質(zhì)材料并沒有區(qū)別，無非是各種化學元素，而這些元素則是由更為基本的一些粒子原子、中子和電子組成。第四十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月天文學的研究證據(jù)構(gòu)成恒星、星系、星際物質(zhì)等的基本材料，物質(zhì)間相互作用的物理過程、化學過程和生物過程所遵循的規(guī)律與地球上是一致的。 （右圖為三色石。是“勇氣”號拍下的火星巖石的合成照片。巖石有三種顏色：紅色、綠色和藍色。）第四十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 星際有機分子的發(fā)現(xiàn)表明：在宇宙的許多地方，由無機物形成有機物的化學演化早已完成！細胞和膜的

15、表面有許多核孔，核孔的周圍有8種顆粒，組成核孔輪。通過這一核孔，促使RNA等進入細胞質(zhì)，完成傳遞遺傳信息的任務。第四十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)論：在太陽系內(nèi)的其他天體上不存在像地球人那樣的高度發(fā)達的生命形式； 至于是否存在低級生命的可能至今也沒有定論。 第四十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月尋找液態(tài)水？！月球：“克萊門汀”號航天器，發(fā)現(xiàn)月球南極的冰湖火星：“火星快車”飛行器發(fā)回了長期受水流侵蝕的火星表面照片（右上圖顯示美“機遇號”曾發(fā)現(xiàn)火星表面可能存在過咸海；下圖為 “火星快車”發(fā)回的照片）第五十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月巨行星的衛(wèi)星木衛(wèi)二：9

16、9年“伽利略”號考察表明，木衛(wèi)二表面布滿環(huán)形山，為冰層所覆蓋 05年，“卡西尼號”飛船四次近距離拍攝土衛(wèi)二，發(fā)現(xiàn)南極有一系列裂痕和噴口 （下左圖為卡西尼號拍攝的木衛(wèi)二表面，右圖為根據(jù)“伽利略”號采集的數(shù)據(jù)繪制的木衛(wèi)二的大氣）第五十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月木衛(wèi)六 97年發(fā)射的“卡西尼號”于04年抵達土星，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的物理條件類似于原始地球 05年，“卡西尼號”攜帶的“惠更斯號”降落在“泰坦”表面，照片表明，泰坦上可能富含碳氫化合物和冰塊（下圖為“惠更斯”號探測器離開“卡西尼”號飛船，飛向土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六的想象圖）第五十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月現(xiàn)在我們就以文

17、明產(chǎn)生的條件來估計銀河系中符合這些條件的星球數(shù)量，即著名的德雷克方程。N= Rs X fp X fg X n X f1 X fi X fc X L式中：N為銀河系內(nèi)可以聯(lián)絡的文明星球數(shù)； Rs為銀河系中的恒星形成率，即每年 形成的恒星數(shù)目； fp為有行星系的恒星所占比率； fg為類太陽型恒星所占比率； 第五十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月n為每個恒星有多少個行星處在其生命圈 內(nèi)；fi為有生命的行星中出現(xiàn)智慧生命的比率f1為直屬行星中出現(xiàn)生命的行星的比率；fc為有智慧生命的行星中，具有星際通訊能力的行星的比率；L為文明存在的壽命。第五十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月如

18、何與地外文明取得聯(lián)系? 除了技術(shù)和設備上的限制,時空屏障是最大難題.空間問題:最近的文明星球可能在35光年之外,即使用無線電聯(lián)系,也要70年后得到回音;時間問題:文明發(fā)展程度差異太大的星球是無法進行通信溝通的第五十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月地外文明的分類地外文明發(fā)展的程度第1類工業(yè)技術(shù)水平接近于地球上已達到的水平能量約為1016瓦特第3類掌握自己的恒星系統(tǒng)的一切資料能量約為1036瓦特第2類掌握自己的中心恒星和行星系統(tǒng)能量約為1026瓦特第五十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月地外文明的探索無線電通信光學通信空間探測器載人飛船 (圖為“火星快車”探測器)第五十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月無線電通信1960年天文學家德雷克實施“奧茲瑪”(OZMA)計劃;1992年NASA實施