地球上生命的起源【高效課堂+備課精研】 八年級生物 精講 （人教版八年級下冊）

即將上課，請做好學習準備！最原始的生命是怎樣出現(xiàn)的呢？

通過前面的學習我們知道，大約幾百萬年前，地球上還沒有人類，人類的原始祖先——森林古猿，還在莽莽森林中風餐露宿，與獸共舞。幾億年前乃至幾十億年前，地球上的生命又是怎樣的呢？最原始的生命是怎樣出現(xiàn)的呢？

生命的起源和生物的進化問題，很久以來就吸引著人們?nèi)ヌ角螅膊粩嘤懈鞣N各樣的爭論。隨著科學技術的發(fā)展，人們對這個問題的認識越來越深入。義務教育教科書生物學八年級下冊第七單元

第三章

生命起源和生物進化月球上有生命嗎？生命的存在必須具備哪些條件？

月球上的條件與地球相差很大。例如，月球上沒有大氣、沒有水、晝夜氣溫變化非常大……你認為月球上有生命存在嗎？生命的存在必須具備哪些條件？義務教育教科書生物學八年級下冊第一節(jié)

地球上生命的起源第七單元

第三章

生命起源和生物進化一、生命生命起源的幾種假說——神創(chuàng)論●上帝創(chuàng)世造人：創(chuàng)世之前，一片混沌，地球在黑暗、沉寂無聲的太空飄浮，沒有陸地，只有滿滿的海水。上帝耶和華用六天時間創(chuàng)造了世界。第一天創(chuàng)造了白天和黑夜、第二天創(chuàng)造空氣和天；第三天創(chuàng)造了地、海，山川平原，花、草、樹木；第四天創(chuàng)造了天上要布滿星辰，用來劃分季節(jié)和年，夜晚是休息的時間，就讓寧靜的月亮給那些穿越沙漠的漂泊者指明方向，幫他們找到棲身之處；第五天上帝創(chuàng)造了魚、鳥等各種動物；第六天上帝創(chuàng)造了人；第七天上帝休息了?！衽畫z造人：是中國上古神話傳說之一。相傳女媧以泥土仿照自己摶土造人，創(chuàng)造并構建人類社會；又替人類立下了婚姻制度，使青年兩性相互婚配，繁衍后代，因此也被傳為主職姻緣與情愛的皋禖古神。女媧是中華民族的母親，華夏民族人文先始，福佑社稷之正神。她慈祥地創(chuàng)造了生命，又勇敢地照顧生靈免受天災，是被民間廣泛而又長久崇拜的創(chuàng)世神和始母神。一、生命生命起源的幾種假說——自生論●自然發(fā)生說(自生論)：千百年來，普遍流行著一種“自然發(fā)生說”。該學說認為，不潔的衣物會滋生蚤虱，污穢的死水會自生蚊，骯臟的垃圾會自生蟲蟻，糞便和腐臭的尸體會滋生蠅蛆?？傊锟梢詮乃麄兯诘奈镔|(zhì)元素中自然發(fā)生，而不是通過上代此類生物繁衍產(chǎn)生。這種假說已被巴斯德的實驗證實是錯誤的。一、生命生命起源的幾種假說——宇生論●宇宙發(fā)生說(宇生論)：宇生說認為，地球上最早的生命或構成生命的有機物，來自于其他宇宙星球或星際塵埃。持這種假說的學者認為，某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球，從而使地球有了初始的生命。但我們知道，宇宙空間的物理條件，如紫外線等各種高能射線以及溫度等條件對生命都是致命的，而且即使有這些生命，在它們隨著隕石穿越大氣層到達地球的過程中，也會因溫度太高而被殺死。因此，像微生物孢子這一水平的生命形態(tài)看來是不大可能從天外飛來的。但是一些學者認為，一些構成生命的有機物完全有可能來自宇宙空間。1969年9月28日，科學家發(fā)現(xiàn)，墜落在澳大利亞麥啟遜鎮(zhèn)的一顆炭質(zhì)隕石中就含有18種氨基酸，其中6種是構成生物的蛋白質(zhì)分子所必須的?？茖W研究表明，一些有機分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星際塵埃的表面產(chǎn)生，這些有機分子可能由彗星或其隕石帶到地球上，并在地球上演變?yōu)樵嫉纳?。一、生命生命起源的幾種假說——熱泉生態(tài)系統(tǒng)●熱泉生態(tài)系統(tǒng)之所以與生命的起源相聯(lián)系，主要基于以下的事實：（1）現(xiàn)今所發(fā)現(xiàn)的古細菌，大多都生活在高溫、缺氧、含硫和偏酸的環(huán)境中，這種環(huán)境與熱泉噴口附近的環(huán)境極其相似；（2）熱泉噴口附近不僅溫度非常高，而且又有大量的硫化物、甲烷、氫氣和二氧化碳等，與地球形成時的早期環(huán)境相似。

由此，部分學者認為，熱泉噴口附近的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì)，而且還可以避免地球外物體撞擊地球時所造成的有害影響，因此熱泉生態(tài)系統(tǒng)是孕育生命的理想場所。但另一些學者認為，生命可能是從地球表面產(chǎn)生，隨后就蔓延到深海熱泉噴口周圍。以后的撞擊毀滅了地球表面所有的生命，只有隱藏在深海噴口附近的生物得以保存下來并繁衍后代。因此，這些噴口附近的生物雖然不是地球上最早出現(xiàn)的，但卻是現(xiàn)存所有生物的共同祖先。一、生命生命起源的幾種假說——化學進化論●化學進化論：即主張從物質(zhì)的運動變化規(guī)律來研究生命的起源。認為在原始地球的條件下，無機物可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，有機物可以發(fā)展為生物大分子和多分子體系，直到最后出現(xiàn)原始的生命體。1924年蘇聯(lián)學者奧巴林首先提出了這種看法；1929年英國學者霍爾丹也發(fā)表過類似的觀點。他們都認為地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而來的；這一過程稱為化學進化。

化學進化論在自然科學中是指一種闡釋從無機物中產(chǎn)生地球生命起源的理論。在米勒實驗——該實驗模仿了早期地球的環(huán)境，科學家發(fā)現(xiàn)通過與生命無關的自然化學反應能夠產(chǎn)生被稱為“生命原材料”的氨基酸。在生命體中，這些氨基酸組合成蛋白質(zhì)；而蛋白質(zhì)的構造則又是由核酸所決定。所以，地球上的生命是如何起源的問題最后就歸結(jié)為核酸最初是如何產(chǎn)生的。一、生命生命起源的幾種假說——化學進化論●化學進化論：由無機物逐漸演變?yōu)樵忌w的過程

第一階段：從無機小分子物質(zhì)(如氫、氨等)生成有機小分子物質(zhì)(如氨基酸、核苷酸等)；

第二階段：從有機小分子物質(zhì)生成有機高分子物質(zhì)（蛋白質(zhì)、核酸等）；

第三階段：從有機高分子物質(zhì)組成多分子體系；

第四階段：從多分子體系演變?yōu)樵忌?。●論點一：“生命分子”容易制造。早期地球上存在各種類型的能源，如火山、地熱、陽光、特別是閃電和紫外線等。這些能源作用于原始大氣，大氣就出現(xiàn)生命。通過米勒等人的試驗已經(jīng)證明在模擬原始地球的條件下，可以制造出氨基酸、腺嘌呤（核苷酸的一種重要組成成分）?！裾擖c二：地球的歷史有45億年。有足夠的時間去進行各種化學反應?！裾擖c三：海洋“原初湯”理論。在缺氧狀態(tài)下，海洋會將“生命分子”匯集起來，就象一個盛滿營養(yǎng)湯的巨大的碗，“生命分子”不斷結(jié)合、破裂，有的分子結(jié)合，凝結(jié)成大分子。大分子在黏土、沙石的作用下經(jīng)過漫長的歲月，終于變成細胞，并且具有了生命的基本特征：DNA復制、新陳代謝。最后終于開始了達爾文描述的進化階梯，生物繁衍，并將其特性遺傳給后代。一、生命生命起源的幾種假說——化學進化論●原始地球環(huán)境

地球形成——地球約46億年前形成的

氣候條件——溫度極高、或赤日炎炎、或電閃雷鳴

地質(zhì)條件——極不穩(wěn)定，火山噴發(fā)，熔巖橫流

原始大氣——水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等，沒有氧氣一、生命生命起源的幾種假說——化學進化論●1953年，美國青年學者米勒（S.L.Miller）模擬原始地球的條件和大氣成分，將甲烷、氨、氫氣、水蒸氣等氣體泵入一個密封的裝置內(nèi)，通過進行電火花放電（模擬閃電），合成了多種氨基酸。此外，還有一些學者模擬原始地球的大氣成分，在實驗室里面合成了另一些有機物。太陽輻射火山爆發(fā)電閃雷鳴無

機小分子物

質(zhì)有

機大分子物

質(zhì)一、生命生命起源的幾種假說——化學進化論無

機小分子物

質(zhì)有

機大分子物

質(zhì)有

機小分子物

質(zhì)高溫、紫外線、閃電原

始生

命不斷完善獨立的多分子體

系外

包原始界膜米勒設計的實驗等科學家經(jīng)實驗證實最復雜最有意義的一步科學家未能通過實驗證實生命的起源二、科學方法——推測

推測——是根據(jù)一致的食物，通過思維活動，對未知事物的真相提出一定的看法?？茖W的推測需要有一定的證據(jù)做基礎，憑空想象是站不住腳的。

人類起源于森林古猿，這一結(jié)論的獲得就有許多化石證據(jù)的支持，而在這些證據(jù)面前，“神創(chuàng)論”不攻自破?？茖W推測還需要有嚴密的邏輯，也需要豐富的聯(lián)想和想象。二、科學方法——推測●運用證據(jù)和邏輯作出推測——分析下列證據(jù)和推測之間的邏輯關系是否嚴密證

據(jù)推

測

鮮肉中沒有蛆，腐肉生蛆；干涸的河塘，看不見人和動物，一旦有水，自然會出現(xiàn)蝌蚪和青蛙。

生命是從非生命物質(zhì)中自然發(fā)生的。

肉湯中的微生物不是自然產(chǎn)生的，而是來自瓶外。二、科學方法——推測●運用證據(jù)和邏輯作出推測——分析下列證據(jù)和推測之間的邏輯關系是否嚴密證

據(jù)——巴斯德的實驗推

測肉湯中微生物不是自然產(chǎn)生的，而是來自瓶外。●根據(jù)下面的實驗，你能對生命的起源作出怎樣的推測？

有科學家將蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等物質(zhì)放在一定的溶液中，這些物質(zhì)能夠自動地濃縮聚集為一個個球狀小滴，小滴周圍有類似于膜那樣的邊界，并能從外界吸收某些分子，發(fā)生特定的化學反應，反應產(chǎn)物也能從小滴中釋放出去。

三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【人類探索宇宙的三大主要原因】一是尋找一顆適合人類居住的星球，地球環(huán)境日漸惡劣，資源日漸匱乏，尋找新家園也被提上日程；二是尋找地外生命，宇宙之龐大，超人們想象，地球之外的生命也是人類研究之課題；三是研究宇宙的歷史，宇宙如何誕生，有何規(guī)律？都是人類探索的方向。人們探索外太空，第一站是月球。如今，人類已經(jīng)能夠確定月球上不存在生命，這是一片死沉沉的世界。從上世紀的猜想，到今天人類從火星中的土壤里，努力尋找火星生命存在的蛛絲馬跡。人們認為木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二是我們太陽系中最有希望尋找生命的地方之一?？茖W家們認為木衛(wèi)二的海洋應該也與地球上的海洋相似。證據(jù)顯示，按照地球的環(huán)境標準，木衛(wèi)二可能也是一個宜居星球。三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【UFO】20世紀40年代開始，美國上空發(fā)現(xiàn)會發(fā)光的橢圓盤飛行器，當時的報紙把它稱為“橢圓形的發(fā)光體”，這是當代對不明飛行物的興趣的開端，后來人們著眼于世界各地的不明飛行物報告。“UFO”一詞源于美國空軍的“藍皮書計劃”，該計劃的第一任負責人是愛德華·魯佩爾特上尉，他正式發(fā)明“UFO”一詞，以區(qū)別當時所用不準確而且有暗示性的“飛碟”一詞。三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【外星人】是人類對假象中的地球以外類人生命的統(tǒng)稱。古今中外一直有關于外星人的遐想，但現(xiàn)今人類還無法實際探查是否有外星人存在，雖然一直以來，很多人聲稱自己見證外星人造訪地球，甚至與自己發(fā)生接觸，但是大多數(shù)學者專家相信，人類與外星人所謂不同程度的接觸，其實都是心理作用，人類發(fā)現(xiàn)“外星人”的機會很小，即使發(fā)現(xiàn)有外星人的存在，也幾乎很難與它們發(fā)生任何接觸。在過去50年的搜尋中，天文學家并沒有發(fā)現(xiàn)任何外星人的確鑿線索。但是從理論上說，宇宙中存在其他智慧生物幾乎是必然的。三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【可居住區(qū)】在廣袤的宇宙中，太陽系只是一個極小的系統(tǒng)。據(jù)天文學家估計，在已知的宇宙中，恒星的總數(shù)超過1020個。在銀河系中，恒星超過1011個，與地球大小類似的行星就有20億顆。據(jù)2011年美國太空總署公布的研究數(shù)據(jù)表明，在銀河系中與地球環(huán)境相似的行星可能多達200顆，在被科學家觀察的行星中，有54顆極有可能存在外星生命的“可居住區(qū)”。所謂的“可居住區(qū)”是指在宇宙中與所圍繞的恒星有一定的距離，表面有液態(tài)水和生命形態(tài)的類地行星。由此可見，在遙遠的太空存在著生命是完全可能的。

美國航天局等研究機構2013年4月18日宣布，開普勒天文望遠鏡已觀測到太陽系外迄今“最像地球”的行星，這一發(fā)現(xiàn)使“人類向找到一個類似家園的地方又走近了一點”。開普勒－62行星系統(tǒng)距地球約1200光年，位于天琴座。在該系統(tǒng)中，5顆行星圍繞一顆恒星運行，開普勒－62e和開普勒－62f是其最外圍的兩顆，它們的體積分別只有地球的1.6倍和1.4倍，受到的熱量輻射也只是地球的1.2倍和0.4倍，公轉(zhuǎn)周期分別為122天和267天。這里溫度條件適宜，理論上其表面可保有液態(tài)水，甚至可能有少許大氣。這也就意味著，那里可能有生命存在。三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【先驅(qū)者號探測器】是美國發(fā)射的行星和行星際探測器系列之一，1958年10月到1978年8月發(fā)射，共13個。用來探測地球與月球之間的空間，金星、木星、土星等行星及其行星際空間。先驅(qū)者11號于1973年4月6日啟程，它以探測土星為主要責任。1979年9月1日，先驅(qū)者11號從距土星3400公里的地方掠過，第一次拍攝到了土星的照片。它探測了土星的軌道和總質(zhì)量，測量了土星大氣成分、溫度、磁場，發(fā)現(xiàn)了兩個新光環(huán)。探測了土星之后，先驅(qū)者11號便從天王星近旁掠過，與“先驅(qū)者”10號同于1989年飛向太陽系邊緣。三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【旅行者號探測器（Voyager）】是美國研制并建造的外層星系空間探測器，共發(fā)射兩顆。原名“水手11號”和“水手12號”。旅行者2號和旅行者1號分別于1977年8月20日和9月5日發(fā)射升空。這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務。旅行者號搭載的金盤三、科學·技術·社會——探索地球外的生命【射電望遠鏡】是指觀測和研究來自天體的射電波的基本設備，可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的