7.3.1 地球上生命的起源 （原卷版）

7.3.1地球上生命的起源學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)生命起源的不同觀點(diǎn)及研究生命起源的方法-科學(xué)推測(cè)。2．說(shuō)出原始地球的狀態(tài)及原始大氣的主要成分。3．描述原始地球上生命起源的條件和過(guò)程。4．描述米勒模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)論。5．嘗試運(yùn)用證據(jù)和邏輯作出推測(cè)。002吃透教材溫馨提示：請(qǐng)先預(yù)習(xí)通讀課本（一）基礎(chǔ)知識(shí)梳理識(shí)必備1.研究生命的起源的科學(xué)方法:推測(cè)(1)概念:根據(jù)已知的事物,通過(guò)活動(dòng),對(duì)未知事物的真相提出一定的看法。

(2)要求:需要有一定的證據(jù)作基礎(chǔ),還需要有嚴(yán)密的與豐富的和想象,而不能憑空想象。

(3)有關(guān)生命起源的幾種學(xué)說(shuō):、、、熱泉生態(tài)系統(tǒng)、(被大多數(shù)人認(rèn)同)。2.原始生命起源的條件(1)物質(zhì)條件:原始大氣中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫和氫氣等。與現(xiàn)在大氣相比,原始大氣中沒(méi)有。

(2)能量條件:原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、以及等,為化學(xué)進(jìn)化提供能量。

(3)環(huán)境條件:像一盆稀薄的熱湯,是原始生命誕生的搖籃。

3.原始生命起源的過(guò)程(1)從無(wú)機(jī)物小分子形成。

(2)從形成。

(3)從有機(jī)物大分子形成。

(4)從演變成。

4.米勒實(shí)驗(yàn)(1)密閉實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的氣體模擬的是原始地球中的。

(2)火花放電模擬的是原始地球中的、高溫等條件。

(3)反應(yīng)后的氣體和水蒸氣形成的液體相當(dāng)于。

(4)米勒實(shí)驗(yàn)表明,原始地球上盡管不能形成生命,但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的。

（二）課前聚焦抓重點(diǎn)生命起源的過(guò)程是怎樣的？關(guān)于生命起源有哪些證據(jù)？003知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01研究生命起源的方法——科學(xué)推測(cè)1.地球上生命的存在需要有機(jī)物和能量，還需要其他的一些條件。關(guān)于生命的起源可以通過(guò)有關(guān)的研究進(jìn)行科學(xué)推測(cè)。2.定義：根據(jù)已知的事物，通過(guò)思維活動(dòng)，對(duì)未知事物的真相提出一定的看法。（1）有確鑿的證據(jù)、嚴(yán)密的邏輯、豐富的聯(lián)想和想象。（2）推測(cè)原始生命起源于非生命物質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)02原始生命的起源1.原始地球（1）形成時(shí)間：46億年前。（2）環(huán)境條件：熾熱的，天空中赤日炎炎，電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流，不存在生命。（3）原始大氣：水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。（4）原始海洋：水蒸氣不斷冷卻、凝結(jié)，最終變成原始海洋。2.米勒實(shí)驗(yàn)（1）米勒的模擬實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1953年，美國(guó)青年學(xué)者米勒利用如圖所示的裝置，將甲烷、氨、氫氣等氣體泵入一個(gè)密封的裝置內(nèi)，通過(guò)對(duì)燒瓶加熱，使水蒸氣在裝置中流動(dòng)，接著通過(guò)火花放電激發(fā)裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，冷凝器部分將反應(yīng)形成的產(chǎn)物和水蒸氣冷卻形成液體，流回底部的燒瓶中。②結(jié)果：米勒對(duì)通過(guò)取樣活塞對(duì)收集的液體進(jìn)行分析，結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn)，其中合成了多種氨基酸。③結(jié)論：在原始地球條件下，可以產(chǎn)生構(gòu)成生命的有機(jī)物。（2）其他科學(xué)家的模擬實(shí)驗(yàn)：米勒的實(shí)驗(yàn)結(jié)果引起了許多科學(xué)家的興趣，他們改進(jìn)了米勒的實(shí)驗(yàn)，使用最初可能在地球上就已經(jīng)存在的各種不同物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制成了另外一些有機(jī)物，證明了生命物質(zhì)能由非生命物質(zhì)形成。（3）實(shí)驗(yàn)推測(cè)：根據(jù)米勒和其他科學(xué)家的模擬實(shí)驗(yàn)可以推測(cè)，在原始地球的環(huán)境條件下，盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物（如氨基酸等）。3.生命起源的“宇生說(shuō)”（1）隕石：科學(xué)研究表明，地球經(jīng)常受到隕石等的撞擊。隕石可能是小行星、行星、大的衛(wèi)星或彗星分裂后產(chǎn)生的碎塊，它能攜帶來(lái)自這些天體的原始信息，包括生命的信息。如1969年，人們發(fā)現(xiàn)墜落在澳大利亞默奇森鎮(zhèn)的隕石中含有并非來(lái)自地球的氨基酸。（2）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。（3）推測(cè)①構(gòu)成生命的有機(jī)物來(lái)自宇宙空間，這些有機(jī)物被隕石等帶到了地球，在地球上經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的年代逐漸進(jìn)化成了原始生命。②原始生命來(lái)自其他星球，并在地球上進(jìn)化，形成了現(xiàn)在豐富多彩的生物。這種觀點(diǎn)被人們認(rèn)為是生命起源的“宇生說(shuō)”。4.生命起源的“海洋化學(xué)起源說(shuō)”（1）觀點(diǎn)：①原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物。②地球上的生命是在地球溫度逐漸降低以后，在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，一步一步地演變而成的。（2）原始地球?yàn)樯鹪刺峁┑臈l件①場(chǎng)所：原始海洋。②物質(zhì)：原始大氣的成分主要包括水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。③能量：原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、雷電、高溫等。（3）生命起源過(guò)程：無(wú)機(jī)物小分子→有機(jī)小分子→有機(jī)物大分子→有機(jī)物多分子體系→原始生命004題型考法考法01生命起源的過(guò)程1．原始地球?yàn)樯鹪刺峁┝藯l件（1）物質(zhì)條件：原始大氣。原始大氣由原始地球的火山噴發(fā)出的水蒸氣、氫氣、氨、甲烷等氣體構(gòu)成，原始大氣中沒(méi)有氧氣。（2）能量條件：高溫、紫外線以及雷電等。（3）環(huán)境條件：原始海洋。原始海洋為生命的起源提供了場(chǎng)所?！绢}型示例1】原始生命誕生的搖籃是（）A．原始陸地 B．原始海洋 C．原始大氣 D．土壤表層考法02生命起源的歷程生命起源的過(guò)程證據(jù)米勒等科學(xué)家模擬原始地球的條件和大氣成分，通過(guò)火花放電等作用，合成了多種氨基酸等有機(jī)小分子物質(zhì)，為生命起源的第一階段（即從無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì)）提供了證據(jù)。3.米勒實(shí)驗(yàn)解釋（1）盛有沸水的裝置提供高溫和水蒸氣。（2）密封裝置內(nèi)裝入的甲烷、氨、氫氣等氣體模擬原始大氣。（3）火花放電模擬原始地球的閃電。（4）冷凝器模擬隨著地球的溫度下降，出現(xiàn)降雨的過(guò)程。（5）含有有機(jī)物的溶液模擬原始海洋。【題型示例2】下列關(guān)于米勒實(shí)驗(yàn)（裝置如圖所示）的敘述中錯(cuò)誤的是（）A．通入的氣體模擬原始大氣成分B．用兩個(gè)鎢電極火花放電模擬閃電作為能量C．證明在原始地球條件下無(wú)機(jī)物能生成有機(jī)小分子D．證明原始大氣可以轉(zhuǎn)變?yōu)樵忌?05深層記憶1．原始地球上生命起源的條件（1）物質(zhì)條件：原始地球上火山噴出的氣體形成的原始大氣，與現(xiàn)在大氣成分的主要區(qū)別是沒(méi)有氧氣。（2）場(chǎng)所條件：原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雨降落到地面上，匯集到原始的海洋。原始海洋為生命誕生提供了場(chǎng)所。（3）能量條件：原始地球的雷電、高溫、紫外線等為生命起源提供了能量來(lái)源。2．米勒的模擬實(shí)驗(yàn)向人們證實(shí)了在原始地球的條件下，無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)能夠生成有機(jī)小分子物質(zhì)。3．“海洋化學(xué)起源說(shuō)”認(rèn)為，地球上的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程逐漸演變而來(lái)的，原始海洋是原始生命的“搖籃”。00601強(qiáng)化訓(xùn)練一、選擇題1．原始地球的環(huán)境與現(xiàn)在有很大差別，據(jù)科學(xué)家推測(cè)，原始大氣中沒(méi)有的氣體是（）A．水蒸氣 B．氧氣 C．二氧化碳 D．氫氣2．美國(guó)科學(xué)家米勒在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬原始大氣的成分，獲得了20種有機(jī)物，支持了生命起源過(guò)程的（）A．原始大氣→有機(jī)小分子 B．有機(jī)小分子→有機(jī)大分子C．有機(jī)大分子→原始生命 D．原始生命→原始單細(xì)胞生物3．雷迪的實(shí)驗(yàn)推翻了①的基本觀點(diǎn)，巴斯德的“鵝頸燒瓶”實(shí)驗(yàn)支持②的觀點(diǎn)。上述①②分別為（

）A．神創(chuàng)論、自然發(fā)生論 B．生生論、化學(xué)進(jìn)化論C．自然發(fā)生論、生生論 D．化學(xué)進(jìn)化論、宇宙生命論4．原始生命誕生的搖籃是（）A．原始陸地 B．原始海洋 C．原始大氣 D．土壤表層5．在研究生命起源的歷程中，米勒實(shí)驗(yàn)證明了（）A．原始生命起源于原始陸地B．原始大氣與現(xiàn)代大氣成分相同C．原始地球條件下無(wú)機(jī)物有可能生成有機(jī)物D．實(shí)驗(yàn)室可以模擬出原始生命出現(xiàn)的全過(guò)程6．1953年，美國(guó)青年學(xué)者米勒利用圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)為以下哪一項(xiàng)推測(cè)提供了證據(jù)？（

）A．原始大氣中沒(méi)有氧氣B．原始地球可以形成原始的生命C．原始地球條件下可以產(chǎn)生小分子有機(jī)物D．甲烷、氨、氰化物、水蒸氣、氫氣、二氧化碳等是構(gòu)成原始大氣的主要成分7．下列關(guān)于地球上生命起源、進(jìn)化的描述，錯(cuò)誤的是(

)A．米勒實(shí)驗(yàn)證明了生命是在原始地球上產(chǎn)生的B．海洋是生命的搖籃C．在生命進(jìn)化的歷程中，生物從水生到陸生，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜D．存活至今的各種生物，都是適應(yīng)其生活環(huán)境的8．下列各項(xiàng)中不屬于原始大氣成分的是（）A．甲烷 B．氧氣 C．氫氣 D．氨9．米勒的實(shí)驗(yàn)開(kāi)創(chuàng)了生命起源研究的新途徑，該實(shí)驗(yàn)證明了：（）A．原始大氣可以轉(zhuǎn)變?yōu)樵忌?B．無(wú)機(jī)小分子可以轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的有機(jī)小分子C．有機(jī)大分子可以演變?yōu)樵忌?D．有機(jī)小分子可以合成有機(jī)大分子10．二十世紀(jì)50年代，美國(guó)學(xué)者米勒等在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬原始地球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了（）A．實(shí)驗(yàn)室內(nèi)具備模擬原始大氣的條件B．實(shí)驗(yàn)室內(nèi)能夠模擬閃電作為能量C．原始海洋是原始生命的搖籃D．在原始地球條件下無(wú)機(jī)物能生成有機(jī)物11．原始地球條件下，最初生成有機(jī)小分子物質(zhì)和有機(jī)大分子物質(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．原始大氣，原始海洋 D．原始海洋，原始海洋12．關(guān)于生命的起源，下列敘述正確的是（）①生命起源于非生命的物質(zhì)②生命起源于陸地③原始大氣的成分主要是水蒸氣、氨、甲烷等④現(xiàn)在地球上不可能再形成原始生命A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④13．下列關(guān)于地球上生命起源的推斷，完全沒(méi)有科學(xué)依據(jù)的是（）A．原始生命可能來(lái)自外星球 B．原始生命起源于原始海洋C．世上萬(wàn)事萬(wàn)物都是由上帝創(chuàng)造的 D．原始生命起源于非生命物質(zhì)14．在“海洋化學(xué)起源說(shuō)”的假設(shè)中，生命起源的物質(zhì)基礎(chǔ)是()A．火山噴發(fā)、熔巖橫溢 B．高溫、紫外線、閃電、宇宙射線C．簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物 D．原始大氣成分15．米勒模擬實(shí)驗(yàn)的成功能證明生命起源的哪一步的確有可能發(fā)生（

）A．原始大氣到有機(jī)小分子B．有機(jī)小分子到有機(jī)大分子C．有機(jī)大分子到原始生命D．原始生命到原始單細(xì)胞生物16．下列關(guān)于生命的起源及實(shí)驗(yàn)探索的敘述不正確的是（

）A．米勒實(shí)驗(yàn)中火花放電模擬了原始地球的閃電B．米勒實(shí)驗(yàn)證明了原始大氣中的無(wú)機(jī)小分子可以合成蛋白質(zhì)等有機(jī)大分子C．原始大氣中含有水蒸氣、甲烷、氫氣等多種氣體，但不含氧氣D．我國(guó)人工合成結(jié)晶牛胰島素對(duì)探索生命的起源問(wèn)題作出了重大貢獻(xiàn)17．下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是（

）A．組成生物體和組成無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素中，碳元素的含量最多B．人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大C．組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到D．不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似18．如圖為米勒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是（）A．米勒實(shí)驗(yàn)中火花放電模擬原始地球的閃電B．反應(yīng)瓶?jī)?nèi)的水蒸氣、氧氣、氨氣、甲烷等模擬原始大氣C．實(shí)驗(yàn)后在燒瓶中產(chǎn)生了包括蛋白質(zhì)、核酸在內(nèi)的有機(jī)物D．米勒實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明原始生命起源于原始海洋19．下圖表示的是生命起源的主要過(guò)程，發(fā)生在原始海洋的是（）A．① B．①② C．③④ D．②③④20．深海熱泉高溫、缺氧、無(wú)光，與地球早期生命誕生時(shí)的環(huán)境極其相似，熱泉中的自養(yǎng)型細(xì)菌能利用地?zé)崛獓姵龅牧蚧锖湍芰?，制造有機(jī)物，其他動(dòng)物則以這些細(xì)菌為食。迄今科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)數(shù)十個(gè)這樣“暗無(wú)天日”但卻生機(jī)勃勃的深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)以上事實(shí)能得到的結(jié)論（

）A．所有生態(tài)系統(tǒng)都需要利用太陽(yáng)能B．生物需要陽(yáng)光才可以制造有機(jī)物C．最早誕生的生物可能是細(xì)菌D．生命起源可能與深海熱泉無(wú)關(guān)二、非選擇題21．如圖是生命起源的過(guò)程示意圖，請(qǐng)你據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)原始大氣的成分有、氫氣、、甲烷、和硫化氫等。這些物質(zhì)主要是由于產(chǎn)生的。(2)原始大氣成分與現(xiàn)在的大氣成分相比，沒(méi)有的氣體成分是，這種氣體是（填寫(xiě)某一類生物）通過(guò)作用制造的。(3)生命起源的第一步是由原始大氣中的各種成分形成，所需要的條件是。第二步是由簡(jiǎn)單的形成復(fù)雜的，這一過(guò)程是在中完成的。第三步由形成，并進(jìn)一步形成原始單細(xì)胞生物。(4)你認(rèn)為生命起源的三個(gè)步驟中，最重要的一個(gè)步驟是由演化成。22．據(jù)圖所示米勒實(shí)驗(yàn)的裝置圖，回答：(1)A裝置模擬原始地球環(huán)境，由A泵入混合氣體前，需將裝置內(nèi)的空氣抽凈，其目的是除去空氣中的氧氣，泵入氣體的主要成分包括：氨氣、氫氣、甲烷、水蒸氣等，這是模擬成分。(2)B裝置模擬原始大氣環(huán)境，正負(fù)電極放電產(chǎn)生火花代表當(dāng)時(shí)，這主要是為該實(shí)驗(yàn)提供。(3)C裝置模擬原始海洋，對(duì)此裝置中的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)里面存在的有機(jī)物是。(4)A→C過(guò)程，實(shí)際上是模擬過(guò)程。(5)此實(shí)驗(yàn)表明：。23．在研究生命起源的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程中，各國(guó)學(xué)者紛紛對(duì)生命起源的各個(gè)階段進(jìn)行了深入的探索。下圖一是美國(guó)學(xué)者米勒等人根據(jù)原始地球環(huán)境設(shè)計(jì)出的一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，圖二是中國(guó)一些科學(xué)家共同合成結(jié)晶牛胰島素的某實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖片。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖一中裝置A中的氣體相當(dāng)于原始地球的，其與現(xiàn)在的大氣成分相比，主要區(qū)別是其不含。裝置B處正負(fù)極接通后進(jìn)行火花放電是模擬自然界中的現(xiàn)象。(2)裝置D處的液體相當(dāng)于原始