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生命的起源

生命的起源
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生命的起源

摘要:本文论述的生命何时、何处,特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究。随着人类社会科学的进步,我们探索的领域不断扩大。其中,对生命起源的探索一刻也没有停止,人们都渴望了解:在原始地球早期环境下,物质是如何实现由非生物界到生物界的跨越?抑或,在地球形成早期,肯定存在没有生命这样一个时期,生命又是怎样来的呢?

关键字:生命起源、生命科学、海洋生命

引言生命起源是一个古老、神秘而又时髦的大课题,长时期来始终被封建迷信所笼罩。在我国号称“鬼城”的四川鄷都县有一座奈何桥,桥两岸生与死遥遥相望,桥下便是阴曹地府,生命与非生命之间果真有一条不可逾越的鸿沟吗?上帝创造人的故事和达尔文的物种进化都是在生命诞生之后的事,不在本论文的讨论范围之列。这里要论证的是在混屯初开之时,地球上的原始生命物质和原始生命形态是如何形成的。

一、关于生命起源的几种假说

1.创世说(神创论)和新创世说:创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域,认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的,或

者是由于某种超自然的东西干预产生的。19 世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来,在科学的高速发展的情况下,创世说的支持者为坚持这一非科学的观点,不得不作出新的努力使圣经与科学调和,用科学知识来证明圣经的故事,如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点,这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。

2.自然发生说(自生论):认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤,腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17 世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功,这一学说失去了他的生命力。

3.生物发生说(生源论):认为生命只能来自生命,但不能解释地球上最初的生命的来源。

4.宇宙发生说(自生论):认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球,某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球,从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外,宇宙空间的物理因素,如紫外线、温度等对生命是致死的,生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢?5.化学进化说(新自生论):认为地球上的生命是在地球历史的早期,在特殊的环境条件下,由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行的。

生命起源是一个自然历史时间,是整个宇宙演化的一部分。因为有比较充分的根据和实验证明,这一学说为多数科学家接受,

但仍需要深入进行研究。生命起源问题是自然科学界面临的几个主要的未知基础科学问题之一[1]。几乎所有的自然历史及生物学教科书总会有几章介绍生命起源。按照大爆炸理论,大致是从亿年前大爆炸开始的宇宙起源,到约50 亿年前太阳系的起源,到约45 亿年前地球的起源,到大约37 亿年前地球上生命的起源。地球上生命体系是已知的宇宙中惟一的生命体系,也是已知的宇宙中最复杂的分子体系,更是自然演化出的最完美的分子体系。地球上生命的起源过程是如此复杂,生命起源的过程是如此偶然,有人做过一个形象的比喻:如果一只猴子在打字机的键盘上随机跳动能打印出大英博物馆的所有图书,那么在地球上发生生命的几率比这还小。但是,在地球上的的确确自然产生了生命,而且产生了智慧生命人类这一宇宙最美丽最灿烂的花朵。如果说生命在地球上的起源是一个奇迹,那么对地球上这一奇迹的发生发展的过程及原理的探索当然是一个激动人心的事业,也是自然科学的主要任务之一。显然,对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘,揭示生命的奥秘,而且推动自然科学的发展,并无疑对人类的思想史及文明史产生重要影响。

二、人类对生命起源的探索

生命的起源问题就是要研究物质如何在自然条件下由“死”变“活”的问题,这不仅仅是一个科学问题,也是一个哲学问题,是科学与宗教、唯物主义与唯心主义长期争论的焦点,它与宇宙的起源、意识的本质等,都是人们所面临的对自然本质认识的几个未解之谜,

它的解决不仅对科学将起极大的促进与推动作用,而且将会在人类思想史上产生重大的影响。

生命起源的研究涉及到许多科学学科,并引出了许多的哲学问题,因此没有哲学思维而力图勾划出整个研究的前景是难以想象的。这就是为什么在探讨生命现象这一亘古问题时,无数的哲学家和自然科学家都付出了毕生心血。有关生命起源的文章和论著[2 一3]则不胜枚举,并出现了多种学说,如生机论、创造论、泛生论、星球转移说、机制论、唯物论等等,不过最具有代表性的理论则是奥巴林的化学进化学说,艾根的超循环理论和卡斯林—史密斯的生命从泥土中起源理论等。

奥巴林学说是以蛋白质为主的大分子群体可以形成与细胞相似的团聚体,通过团聚体中越来越复杂的分子群体的不断积累而产生生命的。这里最先自然出现的是细胞的物理化学的框架,其次是团聚体中的随机分子群体组织成了自我维持的代谢循环即酶,最后出现了比上述更为高级的组织即基因。该理论允许进化可以在有较大误差率情况下进行,群体的代谢只依赖于部分分子的催化活性,所以是高度容忍误差的,而且,在此没有一致性的要求,分子群体中可以有较大的统计涨落,遗传漂变作用可以成为推动进化的主要力量。

艾根的理论认为生命的起源经过了一个大分子自组织阶段,形成协同整合的超循环组织。一开始就有可以自复制的RNA,是基因在先;进而酶与RNA 构成了原始的遗传转录器,是酶随后;细胞则是最后形成的。

卡斯林—史密斯提出的生命从泥土中起源的理论则指出,泥土中的矿物微晶也许在核酸出现之前就已充当了遗传材料,微晶起到了复制信息并转移信息的功能,泥土在先,酶在其次,然后是细胞,最后是基因。

三、海洋生物的起源—“海底黑烟囱”

海底黑烟囱及相关生物群体的发现是近20 年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。在海底黑烟囱周围高温、高几、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中,生活着特殊的深海生物群落,它们的初级生产者嗜热细菌和占细菌,在基因组序列上最接近地球上原始的祖先,生活环境也与生命起源时地球上的高温、缺氧环境非常类似。地球历史旱期热液系统曾经在地球表而广泛分布,因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。通过对生命起源必须具备的物质条件、环境条件、能量条件、安全条件等方而考虑,现代海底黑烟囱周围的水热环境是探索生命起源的理想场所。

生命起源必须具备物质、环境、能量、安全等条件,目前广泛认为生命最可能产生于黑烟囱周围,因为海底黑烟囱可以提供生命起源所需的所有条件,分析如下[4]:

(1)物质条件。黑烟囱周围是化学演化的有利场所,热液喷口喷出CH4、NH3、H2、H2S、HCN 和各种金属元素可以提供化学演化各阶段所需的所有原料,并且可以为生命出现以后

的生命延续提供能量和营养物质;

(2)能量条件。生命起源中由无机物反应合成有机小分子以及有机小分子反应合成生物大分子等各阶段都需要高的能量才能进行,而海底黑烟囱喷出的热液温度非常高,比如东太平洋洋底“黑烟囱”喷出的热液温度高达350℃,这样的高能环境足以支持生命起源各个阶段的能量需要;

(3)环境条件。水热喷口附近的温度、pH 值和化学成分的梯度变化形成了复杂多样的环境条件,非常有利于生命的起源和演化。像现代海底黑烟囱周围的水热环境在现在的地球上已经不多了,但是在地球的早期,由于火山活动普遍,构造运动强烈,海底喷气和水热活动的强度至少是现代的 5 倍,太古代洋中脊的总长度大约是现代的3~5 倍,水热环境可能广泛的存在于地球表面[5],因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。可能最早的太古宙生命就是被限制在热液系统周围的嗜热微生物。现生的极端嗜热的古细菌和甲烷菌最接近于地球上的最古老的祖先。随着地球的演化,环境的改变,这些古老的嗜热微生物以及它们的生活范围也变得越来越小了。

(4)安全条件。有两种环境可以成为生命的摇篮:一是水体的表浅处,在这里“汤”可以在阳光下浓缩、“烹调” ;另一处类似于现代海底黑烟囱附近的黑暗的深水下的水热喷口。原始地球由于天体碰撞频繁及地球出气作用所产生的强烈的温室效应,以及强烈的紫外线辐射,可能使环境单调而又不稳定的地面小水池不适于出现原始生命。再加上陨石和彗星等天体频繁的撞击,可能使地面小水池中产生的

生命起源的萌芽都毁灭了,只有隐藏在深海热液喷口附近的生命能避免天体撞击地球所造成的有害影响得以保存,所以是孕育生命最理想的地方。

四、生命的物质基础

由于受到研究手段的限制,人类对生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法,并确认了生命活动时物质运动的形式之一,生命的物质基础是碳、氢、氧、氮,此外,还有少量的硫、钙、磷和其他二十几种微量元素,以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中,蛋白质和核酸是生物体最重要的组成部分,也是区别生命与非生命的基本依据,蛋白质的分子量很大,由千万或几百万个氨基酸分子构成,具有十分复杂的化学结构和空间结构,是一切生命的基础。生物体的所有组织器官都会有蛋白质,它在生物体内的功能主要有以下几个方面:(1)调节功能(2)保护和支持功能(3)运输功能(4)储存和营养功能(5)收缩的运动功能(6)防御功能(7)识别功能(8)信息传递功能(9)基因表达调控功能(10)凝血功能(11)催化功能。

五、个人观点

生命起源的过程就是地球不断发展的过程,地球家园为我们提供了安逸和谐的环境,是我们温馨护层。因此我们要不断的进行保护和对其进行深刻的发展。同时,生命的起源可以说是一个伟大的奇迹,是十分价值和值得我们去尊敬和呵护的,对地球这一奇迹发

生及原理的探索当然是一个激动人心的事业,也是自然任务之一。因此保护和合理的开发我们的地球善待我们周围的生命是我们一项重要的任务,对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘,揭示生命的奥秘,而且推动自然科学的发展,并无疑对人类的思想史及文明史产生重要影响。对此,我们要为科学的关系人们本身的生命起源及演化事业的深入探究献出我们一份力!

六、结束语

由于生命起源研究的是几十亿年前,地球上人类远未出现之前生命是如何产生的问题。由于最早产生的原始生命休结构十分简单,组织状态极度脆弱,极难形成化石保存下来,以及当时科学技术手段有限,至今尚不能找到合理的答案。生命起源仍处于众说纷纭,莫表一是的假说阶段。通过学术争鸣和新假说的不断提出,人类对生命起源的认识有了长足的进步,研究生命起源的航船正越来越靠近了真理之彼岸。

参考文献:

[1] 张晌,《生命起源》,科学日报出版社,1989。12

[2] R. F. Doolittle,et al.,Science 1996, 271:470

[3] J. Keosian, The Origin of Life,Reinhold,New York,1968, Ind ed.

人教版八年级生物下教案 地球上生命的起源

7.3.1地球上生命的起源 教学目标 【知识与能力】 1.关注生命起源的不同观点。 2.描述地球生命起源的过程。 【过程与方法】 1.培养学生运用证据进行推测的科学方法。 2.通过不同观点的介绍,培养学生的开放性和发散性思维。 3.培养学生自主学习能力和团体协作能力。 4.培养学生收集资料,分析问题的能力。 【情感态度价值观】 1.通过对地球生命起源的探讨,培养求知和敢于怀疑的品质。 2.在课堂渗透无神论的世界观,进行热爱生命的教育。 教学重难点 【教学重点】 1.关注关于生命起源的不同观点。 2.米勒实验。 3.“化学起源说”中关于生命起源的过程。 【教学难点】 米勒实验。 课前准备 课件等。 教学过程 情境导入 [课件展示]世界各地关于生命起源的神话传说。盘古开天、女娲造人、《圣经》片段《创世纪》等。 提问:最早人们认为生命是怎么起源的?不同民族不同地区都有自己的创世神话,这些神话的共同点是什么?你们相信这些神话吗?为什么? 讲授:基督教在西方占统治地位以后,神创论成为神圣不可侵犯的教条,这在一定程度上阻碍了人们对生命的起源的探索。 学生聆听、观看,感受悠远而神秘的氛围,并想象原始的地球。 学生回答问题,大胆解释其中的内容。 讲授新课 一、原始地球的形成 地质学研究表明,地球大约是在46亿年前形成。 提问:46亿年前地球上的环境是怎样的呢? [播放视频]《原始地球环境》。 组织小组间交流:这样的原始地球环境中,生命是如何产生的呢?

引申提问:生命起源的物质基础是什么?能量条件是什么?原始生命诞生的场所在哪儿? 1.学生观看视频,打开思维的阀门进行想象,用自己的生动语言描述想象中的地球。 2.教师指导学生在小组内交流整理课前收集的人类对生命起源问题的认识,如自然发生说、宇生说、热泉生态系统说、宇宙大爆炸、星云假说等。 二、米勒实验 讲授:科学家提出了这样的猜想:在紫外线、闪电、热能和宇宙射线的激发下,原始大气的主要成分氨、氢气、甲烷、硫化氢和水蒸气等相互作用形成有机小分子。 提问:科学家的猜想是否正确?在原始地球条件下能够生成有机小分子吗?如何验证?[课件展示]米勒实验。 提问:米勒实验装置各部分分别模拟什么? 讲授:1周后,在装置底部实验瓶的水溶液中,发现了多种有机小分子,其中有些是组成生命物质的必要成分。 提问:从米勒实验结果可以得出什么结论? 观察米勒实验的装置,分析实验设计的原理和结果,根据老师提供的资料,进行合理的逻辑推理,让自己的逻辑推理能力更深入些。 在全班交流成果,使得问题的解决更加完善。 回答:水蒸气、氢、氨、硫化氢和甲烷等混合气体模拟原始大气;沸水模拟原始海洋;电极模拟闪电和辐射等环境条件;冷凝器模拟降雨等。 回答:在原始地球条件下能够生成有机小分子。 三、生命起源学说 讲授:科学家进一步推测,有机小分子随着雨水汇入原始海洋,经长期演变,最终形成简单的原始生命形式。 提问:1976年,我国吉林地区曾发生了一场罕见的陨石雨,科学家们在陨石表面发现了多种有机小分子物质,你以此能得出怎样的推测结论? 阅读:海洋化学起源学说。 提问:科学家的推测是否正确?在原始海洋能够形成原始生命吗?如何验证? 讲授:我国的科研成果展示。(人工合成结晶牛胰岛素、转运RNA等) 提问:这些研究成果说明了什么? 讲授:所有的生物都有一个共同点——体内都含有蛋白质和核酸。蛋白质和核酸是构成生命有机体的基本素材。 设问:有了基本材料在实验室里是否就可以制造出原始生命呢? 学生聆听、思考并回答:地球原始生命可能从外星球起源。 学生总结归纳:生命是复杂的,生命的起源的问题还需要我们进一步去探索。 四、反馈练习 分析:腐肉生蛆。 提问:有人根据自己的观察提出一些新的见解,勇于对“神创论”提出挑战,比如善于观察的人们看到腐肉生蛆、枯草化萤、青蛙从淤泥中跳了出来、臭水沟里突然出现了老鼠等,便提出了自然发生论,认为生命是由无生命物质自然产生的,在较短的时间内可以完成,甚至可以自然产生。 提问:你们是否赞同自然发生论? 分析:巴斯德的“鹅颈烧瓶”实验。(出示实验装置图片) 提问:你能解释实验现象吗? 提问:如果不加热肉汤是否会变质?为什么?有无对照?还可以怎样设计对照? 讲授:直到20世纪60年代,在伦敦的一个研究所中,还一直保存着19世纪后期为否定自

《生命的起源》教案

第一节生命的起源 课型:新授课 教学目标 1.知识目标 ①了解生命起源化学进化过程的四个阶段。(重点) ②了解米勒的实验与结果。 ③了解我国在探索生命起源问题上的重大成就。 2.能力目标 ①在引导学生阅读教材、整理知识体系的过程中,培养学生的自学能力和分析、归纳问题的能力。(难 点) ②让学生在解决问题中掌握获取知识的基本途径和方法。 3.情感、态度与价值观目标 ①通过本节课的学习,使学生了解到地球上的原始生命是由非生命物质逐渐演变来的,生命是物质的, 从而对学生进行科学的世界观和宇宙观的教育。 ②通过介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就,对学生进行爱国主义教育。 教学重点和难点 1.重点:描述"化学起源说"中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。 2.难点:描述"化学起源说"中关于生命起源的过程。 教学方法及学法指导: 教学方法:有关生命起源的问题,一直是人们感兴趣的话题。因此,本节课对于学生的发散思维、求异思维,尊重客观事实、不迷信权威、敢于质疑的思维品质的培养,搭起了一个较好的平台。所以采取以学生为主教师引导的方法教学,其中重点突出学生的主体地位,激发学生科学的探究方法。 学法指导:学生对地球上生命起源的问题比较感兴趣,但对最原始的生命是怎样出现的却不甚清楚。所以,教师应注意多从生活实际出发,通过查阅资料、分析和讨论,培养学生尊重客观事实、不迷信权威、敢于质疑的思维品质,使学生进一步理解、掌握 课前准备: 《生命的起源》课件第一课时;学生课前对本节内容进行预习及生命起源相关内容的资料和图片。 教学过程 教学教师活动学生活动设计意图

环节及时间安排 创设情景激发兴趣3分钟同学们,我们知道地质学研究表明,地球大约 是在46亿年前形成的,那时候地面上火山喷 发、熔岩横流;天空中电闪雷鸣,或赤日炎炎, 与现在的环境迥然不同。那么当时或者几十亿 年前、几亿年前,地球上的生物又是怎样的呢? 最原始的生命又是怎样出现的呢?关于这些问 题,自古以来就被人们广为关注,人们不断地 去探索和追求,出现了各种各样的争论。随着 科学技术的发展,人们对这个问题的认识也越 来越深入。今天,我们就一起来关注这个热点 ——生命的起源。 激情、质疑 激发兴趣 表述交流 激发学生学习 的兴趣,对生物 课产生好感。 引导探究层层推进20分钟我们首先要讨论最早的生物是如何形成的。 我们是否能接受这一观点。如果生物是由 上帝创造的,上帝又是谁创造的?如果生物不 是上帝创造的,地球上的生物又是从哪里来 的?——古代的人们认为:生物可以从非生命 物质直接转变而来。如腐肉生蛆、腐草化萤、 白石生羊等。 (一)生命起源的化学进化:(看书3—4页) 结合课本示意图讨论分析回答: 1.原始大气的成分有那些?这些物质是从那里 来的?原始大气成分与现在大气成分有什么明 显不同? 2.原始生命起源的场所是?据你 推测此时地球表面温度应该?(很高;较低) 3.根据课本内容和你收集的资料,你认为原始 曾有一个学说,称为“神 创论”,认为:地球上的所 有生命都是上帝创造的。 上帝最初创造了多少种生 物,地球上现在就有多少 种生物;而且生物之间没 有任何亲缘关系。 学生以小组为单位看书第 3—4页结合课本示意图讨 论分析回答,并找出疑难 问题。 让学生发表自 己的观点,充分

地球上生命的起源教学设计.doc

地球上生命的起源教学设计 知识目标1.分析资料,认知原始大气的组成成分;2.讨论原始大气与现在大气的成分有什么区别;能力目标1.分析资料,了解生命起源的几种推测,概述生命起源(化学进化学说)的大致过程;2. 分析有关科学证据,作出科学的推测判断;3.运用证据和逻辑作出科学评价与推测判断。情感态度与价值观1.关注生命起源的科学报道,并与同学们进行交流;2.通过小组讨论和探究推测,体验探究推测活动的科学性和严密性,体验探索生命奥妙的艰辛。学习方法1.推测判断;2.小组讨论辩论;3.分类归纳学习工具1.图片资料;2.学生讲述有关生命起源的故事;3.internet上的资源学习过程课前准备(事先1周安排)课前召开各班生物课代表和生物兴趣小组长会议,安排学生以小组为单位搜集有关生命起源的传说、故事、新闻、媒体报道等。课时1:分析推测有关生命起源的几种“学说”[引入新课]推测判断一:“神创论”不攻自破。学生代表讲述“女娲造人”的故事,全班学生做出推测判断学生活动教师活动学生的推测判断安排语言表达较好的学生讲述“女娲造人“的故事。同学们,你们相信这种说法吗?不相信。因为没有确凿的科学证据,只是神话传说。“神创论“不攻自破。学习结论:女娲造人,上帝创造万物的“神创论”,没有科学的证据,只是一种传说,不攻自破。[课堂讨论]推测判断二:化学进化论学说米勒实验。学生活动教师活动学生的推测判断阅读资料1:分析原始大气中有哪些主要成分?请同

学们完成两个任务:1.写出原始大气中各个气体成分的化学式?2. 推测在原始大气中为什么没有氧气? 1.h2o、h2、nh3、ch4、co2、h2s;2.学生小组讨论推测得出;(1)氧元素,化学性质很活泼,少量水分解产生的氧分子,很快与其他物质形成氧化物;(比较科学)([)没有绿色植物,不能释放氧气;(一种猜测)阅读资料2:分析米勒的科学实验出示导学提示,帮助学生完成下列任务:1.米勒实验中运用了哪些气体?2.米勒实验中火花放电模拟了什么?3.米勒 实验中合成了什么物质?4.米勒实验证明了什么? 1.h2o、h2、nh3、ch42.模拟了原始地球的火花放电;3.合成了多种氨基酸;4.米勒实验说明,原始地球上尽管不能形成生命,可以能够形成构成生物体的有机物;学习结论:米勒实验证明了化学进化论中,从无机小分子物质→有机小分子物质,是有可能实现的。然而,目前由有机小分子物质到多分子体系再到原始生命的进化过程,人们还没有找到科学的证据。许多科学家认为从科学实验来找到能够作为“化学进化学说”的证据,难度很大;在这种现状下,促使科学家另辟新径,寻找新的途径来探索生命的起源。推测判断三:宇宙起源学说学生活动教师活动学生的推测判断阅读资料3:分析陨石成分,陨石中含有构成生物体所需要的有机物。同学们,通过分析陨石的成分,大家可以作出什么推测? 1.地球上的生物可能来自星外天体;2.星外天体有形成新生命的可能;阅读sts──探索地球外的生命学生分组阅读,分组讨论分析。导学提示:

人教版八年级生物下册 地球上生命的起源 教案

《第一节地球上生命的起源》教案 一、教学目标: 1、知识目标: (1)关注生命起源的不同观点。 (2)描述地球生命起源的过程。 2、能力目标: (1)培养学生运用证据进行推测的科学方法。 (2)通过不同观点的介绍,培养学生的开放性和发散性思维的方法。 (3)培养自主学习能力和团体协作能力。 (4)培养学生收集资料,分析问题的能力。 3、情感、价值目标: (1)通过对地球生命起源的探讨,培养求知和敢于怀疑的品质。 (2)在课堂渗透无神论的世界观,进行热爱生命的教育。 二、课时按排: 1课时 三、教学过程设计: 教学 过程 教师的主导活动学生的主体活动旁注 一、创设创设情景,设疑导入 图片展示(广袤的宇宙、绚丽的银 河、灿烂的太阳系行星、蔚蓝的地 球……) 广袤的宇宙有无数的星体,然而只 有我们蔚蓝的地球母亲孕育了千姿百 态的生命。 设疑: 地球上最初并没有生命。人类经历 了漫长的进化过程,其他生物也是经过 这样的过程,那么地球上最初的生命是 怎样形成的呢?这就是人们普遍关心 的地球生命起源的问题。地球上的生命 是如何起源的?地球上的生命为什么 学生欣赏并进行质疑 通过设 疑激发学生 的学习兴趣, 然后导入本 节课题,进入 新课的学习。

这么繁盛?外星球上有没有可能出现生命? 二、学习新课——地球上生命的起源 生命起源的不同观点 关于这个问题,我们的祖先曾经有 这样的传说。——“俗说天地开辟,未 有人民,女娲抟黄土作人。那么,今天 的科学家们对生命起源又有什么见解 呢? 教师组织学生以小组为单位分别 将各组收集到的关于生命起源的不同 观点的资料进行交流、汇报, 推测判断一:“神创论” 你们相信这种说法吗?理由是什 么? 结论:神创论的观点是完全不正确 的。 推测判断二:宇生学说 同学们,通过分析陨石的成分,大 家可以对宇生学说作出什么推测? 学生分组进行资料交 流,了解生命起源的不同观 点 小组1:学生代表讲述 “女娲造人”的故事,全班学 生做出推测判断 不相信。因为没有确凿 的科学证据,只是神话传说。 人类的原始祖先是森林古 猿。 小组2:学生代表介绍宇 生学说资料 小组2分析陨石成分, 作出推测陨石中含有构成生 物体所需要的有机物。 学生的推测判断 1、地球上的生物可能来 自星外天体; 本环节 是这节课的 重点环节,通 过采用教师 引导、讲解与 学生小组合 作交流学习 相结合的方 式,充分体现 教师主导、学 生主体的教 学模式。

第三章第一节《地球上生命的起源》教学设计

第一节地球上生命的起源 一、教材分析 “地球上生命的起源”是初中生物八年级(下)第三章“生物的进化”中的第一节的内容。谈到生物的进化,自然要先探讨有关地球上的生命起源,它应该是探讨生物进化问题的起点,可以说本节课是本章的重点,这样安排符合学生的认知规律。但本节内容的教学与传统的已成定论的科学知识的传授相比有很大的不同,具有一定开放性和伸缩性,这无疑加大了教学的难度。因此教师在教学中应紧扣课程标准,抓住重点,突破难点,采用多种教学方法,通过让学生自己搜集有关生命起源的几种不同观点,并课堂上展示自己的搜集成果,激发学生学习的积极性,便能帮助学生顺利理解教学内容,从而完成教学任务,实现教学目标。 二、学情分析: 生命起源的知识一直是学生感兴趣、想探索的一个问题。学生在小学就接触过关于生命起源的相关知识,但对最原始的生命是怎样出现的却不甚清楚。所以,让学生课前分组进行了材料的收集,并通过联系生活实际对这些问题进行分析和讨论,让学生在此基础上能进一步科学地认识生命的起源。培养学生尊重客观事实、不迷信权威、敢于质疑的思维品质,使学生进一步理解、掌握关于生命起源的有关假说。 三、三维教学目标: 1、知识目标: (1)关注生命起源的不同观点 (2)描述地球生命起源的过程 2、能力目标: (1)培养学生运用证据进行推测的科学方法。 (2)通过不同观点的介绍,培养学生的开放性和发散性思维的方法。 (3)培养自主学习能力和团体协作能力。 (4)培养学生收集资料,分析和解决问题的能力。 3、情感、态度与价值观目标: (1)通过对地球生命起源的探讨,培养求知和敢于质疑的品质。 (2)在课堂渗透无神论的世界观,进行热爱生命的教育。 四、教学重点、难点: 重点:关注关于生命起源的不同观点 难点:“化学起源说”中关于生命起源的过程。 五、教学准备:

八年级生物下册6.3.1生命的起源教案(新版)冀教版

第一节生命的起源 一、教学目标 知识技能 1.了解生命起源化学进化过程的四个阶段。 2.通过米勒的实验,了解模拟实验的原理和方法了解米勒的实验与结果。 3.了解我国在探索生命起源问题上的重大成就。 过程方法 1.在引导学生阅读教材、整理知识体系的过程中,培养学生的自学能力和分析、归纳问题的能力。 2.让学生在解决问题中掌握获取知识的基本途径和方法。 情感价值 .通过本节课的学习,使学生了解到地球上的原始生命是由非生命物质逐渐演变来的,生命是物质的,从而对学生进行科学的世界观和宇宙观的教育。 2.通过介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就,对学生进行爱国主义教育。 二、教学重难点 1.生命起源化学进化过程的四个阶段。 2.关于生命起源问题目前仅限于假说和推测, 三、课时安排 1课时 四、教学过程 (一)情境导入 关于生命的起源同学们可能听说过许多不同的传说,大家对这个问题很感兴趣,这也是多年来科学家一直在探索的问题。今天就让我们一起来探究有关生命起源的问题。 (二)学习新课 科学有别于其它认知方式和其它知识体系,就是因为它采用的是实证标准、逻辑论证。所以,科学的推测必须和观察或实验所获得的证据一致,还应该合乎逻辑。科学并不排除想象和联想,但是这些想象和联想应该是基于现有数据的基础上的,并最终还需要过程和实验的证实。〔科学研究思路:事实-------推测---------事实验证 阅读课文第51页,生命起源的假说有哪些理论?

一、神创论:无据可查 二、自然发生说 指导阅读课文,交流讨论科学家如何通过实验否定自然发生说? 三、宇生论: 分组交流展示 1.证据:表明:: 2.地球外的生命又是如何产生的 四、化学进化论: 原始地球的气候与环境 1.地球什么时候形成? 看P51原始地球表面想象图,描述原始地球环境 2.原始大气是怎样形成的? 3.米勒模拟实验 提出问题:原始地球能不能产生原始生命呢? 实验原理: 实验方法:在米勒模拟实验中,向密闭的实验装置中通入等气体模拟。实验中的火花放电模拟了原始地球的现象。对C装置中的产物进行分析,发现有生成,此装置模拟了原始地球条件下的。原始大气中无机物合成有机物的能量来自于。 实验表明: 4.化学进化过程 进程1:,在、、自然条件的长期作用下,形成了简单的有机物。 进程2:简单有机物————>有机高分子物质(如蛋白质) 1965年我国科学工作者首次人工合成了一种比较简单的,具有生命活性的蛋白质分子, 1981年,又利用简单的有机物,人工合成了组成生命的另一种重要物质酵母丙氨酸转运核糖核酸,这是一种RNA。 进程3:有机高分子物质————>多分子体系 (阅读课本最后一段):说明。 进程4:多分子体系——————>原始生命

地球生命发展史

生命发展史 摘要:简要介绍自地球诞生以来的历史中地球生命起源,生物进化 的机制,并选取生命进程中的典型物种作具体说明;以树状图简单 阐述生命发展史的总体结构。 关键字:地球演变、生命起源、生物进化、剑齿虎 地球是太阳系中一颗蓝色的行星, 众多偶然又奇妙的因素, 使其成为孕育生命的摇篮, 更被诗人称作人类的母亲。古往今来, 不知有多少人为认识神秘的地球而苦苦地探索。我 们把地球的演变和伴随的生命起源及发展的历史, 划分为以下五个阶段: 1 地球的诞生和它的童年 地球是太阳系的一个成员, 它跟太阳系的起源有密切的关系。最初地球也是由许多星 云团集聚而成的, 叫原地球,原地球在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下,形 成了一些有机小分子化合物,又在适当条件下, 进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸等生物大分子, 这些生物大分子在原始海洋中积累,浓度不断增加, 凝聚成小滴状, 形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下, 大约在35 亿年前终于形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。 2 地球的少年时期 从距今30 亿年左右到5 .7 亿年这段时间。这个时期延续时间十分漫长, 大气、水、 生物圈也都有很大发展, 可生物界的进化却很缓慢, 直到末期, 地球上也还只是有菌类、 藻类和一些低等原生动物、腕足类动物等。在此时期, 生物界相继出现了原核细胞和真核 细胞, 从原核细胞发展到真核细胞是生物界完成的最重要的一次进化。 3 地球的古生代时期 古生代时期的地层可分成早、晚两期。早期分为寒武、奥陶、志留三个纪,晚期包括泥盆、石炭、二叠三个纪。这3.4亿年时间是最古老生命的时代, 地球到这个时期已经历了几十亿年的演变。大气圈、水圈、岩石圈的物质组成和结构跟现在情况已差不多了。生物进 入空前繁盛时期, 数量、种群空前地增长。在前寒武纪末期, 蓝藻和菌类繁盛, 出现了低 等无脊椎动物。进入寒武纪, 红藻、绿藻等开始繁盛, 若干门类无脊椎动物, 尤其是三叶 虫突发性开始繁荣。奥陶纪的海洋里, 藻类广泛发育, 海生无脊椎动物中以头足类居多。 在奥陶纪晚期, 出现了原始的没有颌的圆口鱼形脊椎动物无颌类。真正鱼类出现是在志留 纪晚期, 是当时最高等的动物。其中有一种总鳍鱼, 以后发展成为两栖类。由两栖类进化 来的爬行类也在碳世纪中期出现了。总的来说, 在古生代时期, 植物界从低等的水生藻类 进化成较高等的陆生植物, 动物界从较低等的海洋无脊椎动物进化到鱼类和陆生爬行类动物, 完成了向大陆进军。 4 地球的中生代时期

《第一节 生命的起源》教案

《第一节生命的起源》教案 教学目标: (一)知识目标 1、描绘生命起源的主要过程。 2、举例说出生命起源的实验证据。 (二)能力目标 1、通过解释米勒实验的设计原理及结果,培养学生进行分析和推理的能力。 2、通过指导学生归纳生命起源的进化顺序,培养学生分析综合的思维能力。 (三)情感态度与价值观目标 1、通过了解生命起源化学进化的过程,渗透生命物质变化发展的量变和质变的辩证统一观点。 2、通过了解我国探索生命起源所取得的成就,进行爱国主义教育。 教学重难点: 1、生命起源的化学进化过程。 2、解释米勒实验和描述生命起源的化学进化过程。 教学重难点: 1、描述生命起源的过程。 2、理解说明生命起源的实验证据。 教学过程: 导入: 现在的地球上生物多种多样,可是在地球诞生之处,生物的情况并不是这样的。那么地球上的生物是怎样产生的呢?今天我们就来看看生命的起源是怎样的。 新授: 一、“神创论”没有事实依据 提问:神创论大家不陌生吧,那么你们能列举几个神创论的例子么? 答:女娲造人、上帝造人等。 讲解:很好,神创论认为,生命是神创造的,生命始终保持被创造时的形态和结构,而且一成不变。然而神创论没有任何事实依据,与科学相悖。

二、巴斯德实验推翻了“自然发生说” 自然发生学说:今天地球上的生物可以由非生命物质自然而然产生出来。 资料分析:巴斯德的“鹅颈瓶实验” 阅读课本实验装置,讨论下列问题: 1、为什么在鹅颈瓶口处有弯曲细长的玻璃管时,鹅颈瓶内的肉汤没有变质? 2、为什么打断鹅颈瓶的瓶颈后,瓶内的肉汤变质了? 3、为什么说这个实验彻底推翻了“自然发生说”? 三、科学家普遍认同“化学进化学说” 1、阅读:学生阅读课本的材料,找出生命起源的过程。 2、第一步:从原始大气到有机小分子 第二步:从有机小分子合成蛋白质、核酸等有机大分子 第三步:有机大分子在原始海洋中 形成原始生命,并进一步形成原始单细胞生物 3、讨论:米勒模拟原始地球条件的实验 (1)读图:米勒实验 火花放电的作用是:模拟原始的闪电 向装置内输入的气体主要是:水蒸气,甲烷,氮,二氧化碳,氢气等。 米勒提出的问题是:原始地球,有没有可能产生生命。 米勒作出的假设是:原始地球,有可能产生生命。 米勒在实验中搜集到的证据是:产生出原先不存在的各种氨基酸等有机小分子。米勒得出的结论是:在原始地球条件下,有可能由无机物生成多种简单的有机物。学生通过自主阅读和讨论,了解米勒实验是验证生命起源的第一步。 (2)了解:米勒实验被认为是开创了生命起源研究的新途径。 让学生理解原始海洋是原始生命的诞生地。 从原始海洋和现在海洋的不同点,来说明现代海洋是不可能再诞生原始生命的。四、总结 原始地球 火山爆发第一步有机小分子第二步有机大分子 原始大气第三步

生物地球上生命的起源教学设计

生物地球上生命的起源教学设计 一、教学目标 (一)知识方面 1.概述关于生命起源问题的几种主要观点。 2.描述生命起源的大致过程。 (二)能力方面 1.尝试运用证据和逻辑作出推测。 2.尝试比较“神创论”“海洋发生论”和“宇生论”等几种生命起源观点,了解每一种观点形成的背景和原因,提高比较、甄别各种观点的能力。 (三)情感、态度和价值观方面 1.关注生命起源的不同观点。 2.认同敢于质疑和严谨求实的科学态度。 二、教学重点 1.描述生命起源的过程。 2.尝试运用证据和逻辑作出推测。 三、教学难点 尝试运用证据和逻辑作出推测。 四、课前准备 PPT课件、相关的视频等。 五、教学过程

地球上生命的起源,一直是人们感兴趣的话题,是科学家关注的争论的焦点之一。也是学生愿意学习和了解,乐于参与辩论的话题。本课我觉得可抛出一些基本的观点,让学生根据教材所提供的较为 丰富的证据进行一定的逻辑推理,自己思考自己得出结论。 为了给学生提供一个学习的平台,授课中最好作些必要的知识和逻辑方面的铺垫。课堂中我为学生介绍了目前有争议的四种唯物主 义生命起源说:自然发生说、宇生说,热泉生态系统,化学起源说。介绍的目的是告诉学生关于地球上生命起源问题,目前依然存在着 不同的看法,这也印证科学是不断发展的。 本课教材提供了较为丰富而且内容较新的证据,分别支持着化学起源说(包括米勒模拟无机小分子演变为有机小分子阶段和奥巴林模 拟的有机大分子演变成多分子体系的过程),宇生说和自然发生说。 这样的介绍给了学生一个广阔的视野,需要老师注意的是将科学推 测贯穿在教学的始终,可以将它们有机联系在一起,做到“形散而 神不散”。这样可以初步训练学生的逻辑思维、联想能力和想像力。至于学生认同哪一种学说,这倒是不重要的,重要的是学生通过科 学推测,对生命的起源要有自己的看法。猜你感兴趣:

人教版高中历史必修三第四单元第12课:探索生命起源之谜 教案设计

教学设计 一、课程:人教版高中历史必修三第四单元第12课《探索生命起源之谜》。 二、教材分析 本课引言从生物学研究的发展和生物学知识的积累;西方思想解放运动的高涨;科学技术的发展和达尔文的主观努力等四个方面阐述了生物进化论的诞生和人类破解生命起源之谜取得重大突破的历史必然性。旨在说明达尔文生物进化思想是时代进步的综合产物,同时也是科学家顽强探索、大胆创新的结果。引言提纲挈领,建议教师引导学生认真分析以加深学生对教材正文的理解。 本课教材主要从两个方面向学生介绍了人类在生命起源问题上两种截然不同的观点,即神创说和进化论思想。进化论思想取代神创说反映了人类认识水平的不断提高,揭示了人类认识的普遍规律;这两种观点产生的特定时代背景和对历史的重大影响,则说明了社会存在和社会意识的相互作用。建议教师在教学过程中,适当补充一些翔实的材料,加深学生对这两种观点的认识,并注意培养学生的理性思维能力,提高学生的认识水平,使学生在学习过程中树立正确的世界观。 三、教学目标: 1.知识与能力: 识记达尔文进化论的主要观点;掌握进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上的分歧并认识其根源,培养学生运用科学的世界观认识世界的能力。理解18世纪下半期到19世纪生物学领域发生重大转折,取得革命性进展的原因;达尔文生物进化论对社会进步所产生的巨大影响。 联系宗教关于人类起源的传说和时代背景去分析达尔文关于生物进化观点的产生原因。引导学生联系生物所学内容去归纳达尔文进化论的主要观点。2.过程与方法: 问题探究、对比分析、材料分析、情景再现 3.情感、态度和价值观目标: 1、科学家的顽强探索和不懈努力赢得了科学的进步,科学的进步又推动了人类历史的发展,科学技术是第一生产力。 2、通过学习理解生物学的巨大进步,了解进化论带来的世界性影响,树立继承和发展科学的信念。注重个人品德、修养的培养。 四、教学重难点 重点:进化论确立的历史条件、进化论的主要观点和影响。 难点:分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。 五、学情分析 进化论产生的历史条件是教材的重点内容,教材在叙述时涉及面宽,跨度大,学生掌握会有一定的困难。在教学过程中引导学生用普遍联系的观点对教材内容进行认真分析和归纳,以培养学生分析归纳问题的能力;生物进化论的历史意义是本课的重点。 五、教学方法 由于本课内容较为枯燥的特点,可对教材内容多进行些提问。充分运用教材

地球生命的起源与演化

生命的起源与演化 众所周知,地球诞生于46亿年前。自那时起,地球便做好了迎接新生命的准备。而此后出现的生命体也为了更好地适应地球多变的环境而演化着。 根据科学调查表明,46亿年前的地球上到处在下雨、地震、火山爆发……很难令人置信,这些活动都是原始地球在做着制造生命体的准备。接着,也许经历了几百万年的时间,大气中的无机物结合,再与原始大海中的物质结合,形成了有机物如磷酸、核酸碱基、核糖等等。这些有机物再进行结合,便有了核苷酸、氨基酸这些可以构成生命体的物质。 又是数亿年的时间,很多氨基酸结合在一起形成了蛋白质,而很多核苷酸结合在一起形成了多聚核苷酸,也就是RNA。特别强调,由于RNA有着自我复制功能,所以很多人认为生命活动就是因RNA 开始的,称之为“RNA的世界假说”。 但是凡事都是向着完美来发展的,RNA也是如此,又是几亿年,为了自己的繁衍,RNA和蛋白质进行了结合,出现了DNA的世界! 在约38亿年前,细胞膜开始包围着比RNA更加稳定的DNA和核糖,便形成了最初的细胞——原核细胞。有人可能说:当时没有氧气,细胞该怎么活下去啊?其实不然,这种不需要氧气的细胞叫做厌氧性原核细胞。 当有光合作用的蓝藻开始制造氧气之后,为了使厌氧的DNA存活下去,细胞用膜包裹住了DNA。于是,真核细胞出现了!

接下来的近10亿年间,真核细胞成为真核生物,又变成了单细胞生物和多细胞生物。看似十分漫长的旅程,但在生物的发展史上却迈出了一大步! 随着陆地生物的出现,生物变得越来越多样和复杂。为了与越来越复杂的地球气候相抗争与适应,生物也演化得越来越高等,但这往往需要数亿年的时间。相比较而言,人类的文明就显得微不足道了。 真的很难以一己之言把46亿年的进化概括在一篇文章中,我拣出的,也大都是具有代表性的。如此看来,生命也真是宝贵,能在生物演化的漫漫长河中发出一星光,真是多么幸运啊! 很难想象,在此后的多少一年中,人类,哦不!是生物,会向着怎样的趋势发展…… 本篇为原创,摘录请注明,谢谢~

地球上生命的起源优秀教学设计

第一节地球上生命的起源 教学目标: 知识:1、能够描述“化学起源说”中关于生命起源的过程; 2、解释米勒实验的设计原理及结论; 能力:解释米勒实验的设计原理及结论,锻炼运用证据和逻辑进行分析和推测的能力。 情感态度和价值观:关注生命起源的不同观点,以及新的研究进展。 教学重点分析: 描述“化学起源说”中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。 对于生命的起源,一直是学生感兴趣的话题,是科学家关注和争论的焦点之一,也是学生乐于参与辩论的话题,所以此重点可以在学生讨论和归纳观点的同时得到落实。 教学难点分析: 对于米勒实验的装置和原理是学生理解和记忆的难点,要对装置中各部分模拟原始地球的相似性讲清,学生才能够理解此实验的意义所在。 教学策略: 本课是学生比较感兴趣的,在七下人类起源中学生已经了解到人类的祖先是森林古猿,而对于生命的起源还存在很多疑问,在这节课中得到进一步讨论。在教师开始讲解前先给学生时间以小组为单位讨论自己知道的生命起源学说,然后派代表发言,然后教师再总结和补充。总结中,通过对例证的讲解,学生会逐渐认可“化学起源说”,并关注米勒实验的设计原理和结果。而对形成小分子有机物后的过程,有的过程已被实验证实,而在形成原始生命的这一步还没有实验证实,要鼓励学生有探索的精神并时刻关注关于生命起源新的研究进展。本课需要1课时。 课前准备:制作课件,搜集关于生命起源的学说资料。 教学设计:

板书: 第七单元生物圈中生命的延续和发展 第三章生物的进化 第一节地球上生命的起源 一、生命起源学说 化学起源学说 二、原始生命的形成过程 有机小分子→有机大分子→有机高分子体系→原始生命 三、生命起源大约发生在距今 45-35 亿年间。 课后反思: 本课对于学生的发散思维、求异思维,尊重客观事实、不迷信权威、敢于怀疑的思维品质的培养,搭建了一个较好的平台。在生命起源假说的讨论中要充分调动学生的积极性,让学生大胆发言,这样才能让学生们更关注生命科学。对于米勒实验的装置的合理性要讲清,学生才能理解并认可其实验结果。在有机小分子形成后原始海洋中形成原始生命的过程要给出学生不同科学家提出的假说,让学生们认识到当出现新的证据时,一切科学知识都可能发生变化。更要通过习题和资料分析加强学生对假说、证据、推测、想象的理解。

地球上生命的起源教学设计

地球上生命的起源教学设计 、教材分析 “地球上生命的起源”是初中生物八年级(下)第三章“生物的进化”中的第一节的内容 谈到生物的进化,自然要先探讨有关地球上的生命起源,可以说本节课是本排符 合学生的认知 规律。但本节的内容与传统的教科书相比有很大的不同和伸缩性, 这无疑加大了教学的难度。因此教师在教学中应紧扣课程标准 难点,采用多种教 学方法,通过一定的资料向学生提出了生命起源的几种 生学习的积极性,便能帮助学生顺利理解教学内容,从而完成教学任务, 实现教学目标学情 分析: 生命起源的知识一直是学生感兴趣、想探索的一个问题。学生在小学就接触 起源的相关知识,但对最原始的生命是怎样出现的却不甚清楚。所以,让学 了材料的收集,并通过联系生活实际对这些问题进行分析和讨论,让学生在此基础上能进一步科学的 认识生命的起源。培养学生尊重客观事实、不迷信权威、敢于质疑 的思维品质,使 学生进一步理解、掌握关于生命起源的有关假说。 三、教学目标: 1、知识目标: (1) 关注生命起源的不同观点 (2) 描述地球生命起源的过程 2、 能力目标: (1) 培养学生运用证据进行推测的科学方法。 (2) 通过不同观点的介绍,培养学生的开放性和发散性思维的方法。 (3) 培养自主学习能力和团体协作能力。 (4) 培养学生收集资料,分析问题的能力。 3、 情感、价值目标: (1) 通过对地球生命起源的探讨,培养求知和敢于怀疑的品质。 (2) 在课堂渗透无神论的世界观,进行热爱生命的教育。 四、教学重点、难点: 重点:关注关于生命起源的不同观点 难点:“化学起源说”中关于生命起源的过程。 五、 教学准备: 教师:①收集有关生命起源的资料和教学录像短片 。(收集有关生命起源的各种信息,特 别是最新的报道。)②将学生分成7个大组预习教材内容,分配各组的收集相关资料。③教师准备好 学案④教师制作多媒体课件⑤1周前准备做肉汤实验 学生:①1周前在教师的指导下,小组4按照技能训练的方法分别完成两个肉汤的对比实验。② 以组为单位,通过图书馆、互联网、报刊媒体等渠道搜集有关生命 起源的各种信息 观点,了解生命起源的各种观点,特别是最新的报道。③分组并选出小组长,准 备好讨论 材料。 六、 课时按排 1课时 章的重点,这样安 ,具有一定开放性 ,抓住重点,突破不 同观点,激发学 过关于生命 生课前分组进行

对生命起源与进化的认识和理解

对生生命起源与进化的认识和理解 姓名:张晓晓专业:生科序号: 04 摘要:生命起源是一个非生命物质演变成原始生命的过程。生命树之根(LUCA)是现存生物的共同祖先和最原始简单的生命体。通过寻找可能的生命树之根不但有助于揭示从无生命到有生命的演化机制在对生命现象和规律的研究上也有重要的意义。近年来许多证据都暗示极端条件下如类原始地球条件的高温、高压、高硫、或强辐射等生存的微生物可能是最接近LUCA的物种。“寒武纪大爆发”是动物进化史上的里程碑现在生活在地球上的各个动物门类几乎都在早寒武纪相继出现。沉积学和地球化学研究显示海洋化学和物质循环在寒武纪和前寒武纪之交发生了巨大的变化这些改变可能为“寒武纪大爆发”提供了有利的环境背景。尽管科学家们对“寒武纪大爆发”的机制提出过很多假设但目前还没有一个清晰的和令人信服的解释。 关键词:生命的起源生命的进化寒武纪大爆发化学进化 从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的?生命究竟是怎样产生的?这不仅是科学家感兴趣的问题,也是普通人们所感兴趣的问题,它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质,直到上世纪初,生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候,人类的智力还很低下,认识能力也很有限,对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物,特别是对人类自身是从哪里来的,充满了困惑和神秘感。因此,人们把这个大千世界中未知的神秘现象,编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”的说法,现在比较多的人相信,生命由无机物形成,起源于约36亿年前。但澳大利亚启逊镇发现的陨石中发现了非地球的氨基酸。甚至有人说陨石中发现了孢子!所以有人说地球生命来自于外太空。 (1)陆相起源。他们认为聚合反应是发生在火山的局部高温地区,聚合生成的生物大分子经雨水冲刷汇集到海洋,并在一定的条件作用下,继续发展成为复杂的有机物质。(2)海相起源。认为在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有机物可以被吸附于粘土一类的物质的活性表面,而在适当缩合剂(如羟胺类化合物)存在时,可以发生聚合反应。 生物大分子并不能独立表现生命现象,只有形成了众多的、乃至成百万的已蛋白质、核酸为基础的多分子体系时,才能表现生命萌芽。

人教版高中历史必修三:探索生命起源之谜

人教版高中历史必修三:探索生命起源之谜 一、教会的禁锢 1、神创说:认为世界万物,包括人类,都是由神创造的。 2、上帝创世说的影响:上帝创世说导致了宗教盛行,基督教会控制了人们的思想,推行精神独裁。 ①基督教会在欧洲成为精神支柱,被视为天经地义。 ②基督教会打击异端,生物学家只能在不出动教会的禁令和神学教义的前提下,对动植物的形态、生理和分类进行具体的研究,致使生物研究进展缓慢。 二、拉马克和早期生物进化思想 1、细胞学说 ①发现:17世纪,英国科学家胡克用自制的显微镜观察软木片时发现了许多被分隔开的小室即“细胞” ②发展与完善:1838年德意志植物学家施莱登提出植物细胞学说;1839年德意志动物学家施旺把这一学说从植物学扩展到动物学,并进而建立起统一的细胞学说。19世纪50年代,德国医生德马克等人把细胞学说和胚胎学结合起来研究,发现了细胞分裂,进一步完善了细胞学说。 ③意义:细胞学说的确立与发展,为生命科学的研究奠定了基础。 2、拉马克—进化论的的倡导者和先驱 (1)主要成就: ①提出生物从低级向高级发展进化的观点 ②肯定环境对物种变化的影响,提出用进废退和获得性遗传进化原则。 (2)意义: 早期的生物进化思想开始形成,为达尔文生物进化论的创立提供了理论基础 三、达尔文——进化论的创立者 1、创立:1859年,达尔文发表《物种起源》一书,标志着生物进化论的诞生。 2、理论观点 ①生物是不断进化的;一切生物都经历了由低级向高级由简单到复杂的发展过程;生物进化是逐渐和连续的 ②生物界现存的物种具有共同的原始起源,不同物种的变异是“自然选择”的结

果 ③生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。 3、影响 ①对欧洲思想界的影响(宗教界):从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法,有力挑战了封建神学创世说。 ②对欧洲学术界的影响:把发展变化思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代;比如把发展变化的思想引入生命世界,使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的。 ③对社会进步产生的影响:进化论思想在欧洲引起轩然大波,成为资产阶级反对封建特权的思想武器。对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。

【公开课教案】 地球上生命的起源

第三章生物的进化 第一节地球上生命的起源 教学目标 1.能够描述“化学起源说”中关于生命起源的过程; 2.关注生命起源的不同观点,以及新的研究进展; 3.解释米勒实验的设计原理及结果,锻炼运用证据和逻辑进行分析和推测的能力; 教学重点和难点 1.重点:描述“化学起源说”中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。 2.难点:描述“化学起源说”中关于生命起源的过程。 课前准备 1.有关宇宙起源、星系形成和生命起源假说的视频资料 2.学生课前通过阅读科普书籍了解生命起源的各种观点 教学设计 教学过程设计 教师:(通过图片展示广袤的宇宙、绚丽的银河、灿烂的太阳系行星、蔚蓝的地球……)广袤宇宙有无数的星体,然而只有我们蔚蓝的地球母亲孕育了千姿百态的生命。这些生命是怎样来到这地球上的呢? 关于这个问题,我们的祖先曾经有这样的传说。——“俗说天地开辟,未有人民,女娲

抟黄土作人。剧务,力不暇供,乃引绳于泥中,举以为人。故富贵者,黄土人;贫贱者,引绳人也。”(引自《太平御览》卷七八) 哪位同学为大家解释一下? 学生:说开天辟地以来,地球上本没有人,女娲用黄土捏泥人。 教师:很好,那么什么叫“剧务”,又什么是“引绳于泥中,举以为人”呢? 学生:大概是太劳累了,就用绳子浸在泥里,再举起来,甩出的泥点变成人。 教师:看来我们的同学们知识很渊博呀,那么,今天的科学家们对生命起源又有什么见解呢? (按照事先抽签的顺序进行小组发言。下面是发言的提纲,真正发言中不仅有形象生动的事例,还配合了教师提供的录像。) 小组1:我们小组负责介绍“宇宙起源”这部分内容。根据“宇宙大爆炸”的理论(这是目前一般接受的学说),150亿年前宇宙发生了大爆炸,爆炸喷射出了由氢和氦组成的星云,星云旋转运动着,并且缓慢地收缩,逐渐形成了一个密度较大的实体。由于收缩时磨擦产生的热量,温度继续上升,直到在高温下发生热核反应,释放出巨大的能量,这时就形成了一颗恒星。在恒星周围还有大量的气体和尘埃,它们彼此吸引、碰撞而聚合成为小的团块。这就是行星的形成。 小组2:我们小组来介绍原始地球的情况:根据第一小组介绍的宇宙爆炸的理论,地球逐渐收缩过程中温度很高,所以当地球表层温度逐渐下降时就表现为频繁的火山活动。火山喷发出的气体,形成了大气层。这个大气层不同于现在地球的大气层,它是没有氧气、氮气的,但有很多的水蒸汽。随着地球表面温度降低,大气层中的水蒸汽冷却形成雨水降落到地面上,雨水在地壳下陷及低落处聚集而成原始的海洋。原始海洋盐分很低,但溶解了大量的甲烷等火山喷发出的物质。 小组3:我们组负责汇报“米勒实验”:1953年,斯坦利·米勒在玻璃仪器里模拟原始地球条件进行了一项试验:(用动画展示实验仪器)。一个星期后他检测出很多简单的有机物,包括氰化氢、尿素,最重要的是:米勒还在他的产品中发现了甘氨酸和丙氨酸,这是所有氨基酸中最简单的,也是在各种蛋白质中最常见的。 小组4:我们汇报“其它生物学家的研究”:米勒试验结果公布后,许多生物学家便也开始进行同样的实验,他们都证实了米勒的实验。到1968年,蛋白质结构中的每一种重要的氨基酸,都用这样的实验制成了。美籍西班牙生物化学家胡安·奥罗于1961年和1962年实验生成了嘌呤、核糖和脱氧核糖,这是DNA和RNA的组成成分。1967年波南帕鲁玛又合成了一种属于“卟啉”类的分子,而绿色植物中极重要的叶绿素分子也属于卟啉类。至此,人们已经不怀疑生命所必需的所有化学物质,都可以在早期地球的海洋中被制造出来。 小组5:我们汇报的题目是“从有机物到原始生命”:当科学家通过实验认定原始地球可以形成简单有机物,就推断经过漫长的时间,这些简单有机物就可能形成脂肪、蛋白质、核酸等复杂的有机物。他们浸泡在原始海洋中,可能形成小泡。假如小泡中恰好包住了蛋白质、核酸及其它物质的适当混合物,就可能形成类似原核细胞的结构。但是这些过程完全都是推测,有些科学家做了相关的实验,如奥巴林的“微球体”实验和福克斯的“类蛋白质”实验,但在实验设计中都还有疑点。所以,关于有机物如何形成生命的,现在还没有人能说明白。 小组6:我们汇报的内容是“宇宙中的生命”:首先,类似太阳的恒星在银河系内1000亿颗,其中单星大约是400亿颗。假定所有单星都带有行星,还要行星到恒星的距离恰到好处、有水存在、与地球有类似的化学组成。计算表明,在上述400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星。不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段。经过科学家计算,能够进化到高科技水平,并能发射无线电波的行星,大概只

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