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？

生命通過化學途徑進化而來的？……關于生命起源的幾種觀點

1.神創(chuàng)論：認為地球上的一切生命都是上帝設計創(chuàng)造的，或者是由于某種超自然的東西干預產(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”:認為生物只能來源于生物,非生命物質絕對不能隨時自發(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.化學進化學說：認為地球上的原始生命是由非生命物質經(jīng)過極其漫長的化學過程，逐漸演變而成的。

你贊同哪種觀點？√確鑿的證據(jù)嚴密的邏輯豐富的聯(lián)想科學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)與結構，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”？

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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實驗重復多次，結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，法國科學家巴斯德設計了鵝頸瓶實驗

巴斯德的鵝頸瓶實驗

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驗長時間

瓶頸部位使帶有微生物的灰塵顆粒沉積在這里，不能進入燒瓶。巴斯德的鵝頸瓶實驗觀察：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驗分析：巴斯德的鵝頸瓶實驗

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

化學進化學說

非生命物質原始地球條件下，漫長時間通過化學進化途徑原始生命生命起源的假說

有關生命起源的“化學起源說”

化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說。這一假說認為，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，由非生命物質經(jīng)過極其復雜的化學過程，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.生命物質的產(chǎn)生需要能量嗎？推測：原始地球

原始地球地質學研究表明，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、生命起源的化學進化突然大雨滂沱四處流動不斷運動電閃雷鳴頻繁爆發(fā)地質學研究表明，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)雷鳴電閃使無機小分子合成有機小分子有機酸、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進化提供能量地球環(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進化過程第一階段第二階段第三階段第四階段生命的化學進化過程生成物質條件(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進化過程

有機的小分子是怎樣形成的？無機小分子紫外線、閃電有機小分子宇宙射線、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：你怎樣設計模擬實驗？StanleyMiller(1953時23歲)1953年芝加哥大學研究生米勒的模擬實驗分析與討論1、在米勒的實驗裝置中，向密閉的實驗裝置內通入的氣體代表什么？實驗過程中的火花放電，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的液體相當于什么？4、米勒的實驗的結果產(chǎn)生了什么物質？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、生命起源的實驗探索模擬閃電BC想一想：

米勒的模擬實驗是怎樣進行的呢？BACDB想一想：

米勒的模擬實驗是怎樣進行的呢？BACDBA模擬原始海洋B模擬原始大氣C模擬閃電D模擬降雨

米勒模擬實驗的結果得到20種有機物，其中11種氨基酸中有4種是生物蛋白質所含有的。

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)生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產(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)不斷的實驗和循環(huán)之后。米勒分析其化學成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，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。米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的。米勒的實驗-化學進化階段

事實

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

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

那么，從有機小分子（氨基酸）到有機大分子（蛋白質）有沒有可能呢？1、中國科學家在探索生命中做的重大貢獻有哪些？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

1965年我國人工合成了具有全部生物活性的結晶牛胰島素。

1981年我國人工合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸。

中國科學家在探索生命中做的重大貢獻中國科學家在探索生命中做的重大貢獻支持了生命起源過程的哪個階段？結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖酸都是生物大分子物質，這些事實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”進行“繁殖”。美國生化學家?？怂骨疤K聯(lián)生物化學家奧巴林

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

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

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

團聚體模型原始大氣有機小分子有機大分子多分子體系原始生命Ⅰ推測和模擬實驗Ⅱ推測和模擬實驗Ⅲ推測和模型Ⅳ推測35億年前的藍細菌化石你可以做出怎樣的推測？化學進化學說

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小分子物質生成形成組成演變第一階段場所實驗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、相互作用特點特點原始界膜和原始的物質交換原始新陳代謝和繁殖有機小分子物質有機大分子物質獨立體系原始生命拓展探究1、在化學進化的四個階段中，你認為最關鍵的階段是什么？2、生命起源的過程還可概括為

→有機物→

。3、為什么說原始海洋是原始生命的搖籃？4、你認為現(xiàn)代地球上還能再形成原始生命嗎？第四階段：獨立體系到原始生命無機物原始生命地球上的生命到底起源于哪里？目前尚無定論。以事實為依據(jù)的科學爭論，對促進人類的認識是非常有益的。學者們比較一致的觀點是——原始生命起源于非生命物質。過程如下：無機物小分子有機物大分子有機物原始生命（原始海洋）這一過程至今還未能通過實驗驗證！非生命物質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，目前科學家還有一種推測：認為地球上的生命或組成生命的物質可能來自于其他星球，這就是宇生說的觀點。資料

科學研究表明，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。（氨基酸是蛋白質的水解產(chǎn)物，蛋白質是組成生命的重要物質）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，有哪些事實或證據(jù)支持這個觀點呢？

還有人認為彗星撞擊地球也會帶來生命的種子，同學們，你認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，感受一下科學家是怎樣進行推測的？

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（非生物體）隨時自發(fā)地發(fā)生，可以在短期內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進化論非生命物質（無機分子）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：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