1.3地球的演化和生命的起源（講義）（原卷版）

浙教版九年級下冊第一章第3節(jié)

地球的演化和生命的起源

【知識點分析】

一.地球的演化

地球的演化離不開宇宙，也離不開最基本的物質(zhì)。正是由于宇宙中的各種有利條件和物

質(zhì)的發(fā)展變化，地球才能一步步地成長演化，如今地球仍處在不停的演化之中。

地球的年齡約為46億年。太陽系在大約50億年前誕生后，大約經(jīng)過了5億年，地球開

始形成。地球是由原始的太陽星云坍縮、凝聚而形成的。由于隕石的轟擊、地球不斷收縮等

原因，溫度逐漸升高，地球內(nèi)部出現(xiàn)熔融現(xiàn)象。同時又在地球自轉(zhuǎn)、重力作用下，發(fā)生了物

質(zhì)分異現(xiàn)象，外部密度較大的物質(zhì)和元素向內(nèi)部逐漸下沉，內(nèi)部較輕的物質(zhì)逐漸上升，最后

地球就逐漸形成了現(xiàn)在的地殼、地幔和地核等結構。

地球初期的模樣

地球在形成之初是一個由巖漿構成的熾熱的球。隨著地球溫度的不斷下降，固態(tài)的地殼逐漸

形成。由高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣、二氧化碳等構成了非常稀薄的原始大氣。高溫

巖漿不斷噴發(fā)而釋放的大量水蒸氣，隨著溫度的下降，凝結成水滴降到地表，匯流成海洋，

地球進入了海洋時代。在太古代開始出現(xiàn)原始生命，但此時期的化石很少，目前已知的最早

的生命痕跡，其生存年代大約在38億年前。

火山噴發(fā)巖漿流巖漿冷卻、凝固

科學家通過對地球地層和化石的研究，逐步揭示了地球在25億年前至今發(fā)生的變化。

第1頁共11頁.

25億~5.7億年前的元古代，地球上開始出現(xiàn)大片陸地和山脈，海洋中的藻類釋放出氧氣，

大氣中的氧氣含量逐漸增多。

5.7億~2.5億年前的古生代，地球上的陸地大面積增加，原始的歐亞大陸和北美大陸

露出海面，出現(xiàn)昆蟲、魚類、兩棲類、裸蕨類等生物。

2.5億~0.65億年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中國大陸輪廓基本形成，裸子植物和

爬行類動物繁盛。

0.65億年前至今的新生代，地球在第三紀經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運動，奠定了現(xiàn)代地球

地貌的基礎；鳥類、哺乳類動物和被子植物出現(xiàn)；人類誕生。

二.生命的起源

早期的地球沒有任何生命的蹤跡，有化石記錄的生命史可以追溯到38億年前。由于原

第2頁共11頁.

始生命的誕生沒有直接的證據(jù)來證明，人們對生命起源的問題爭論不休，只能通過模擬、實

驗和推測等研究方法，提出各種假說來解釋生命的誕生。

在古代，有人提出生物是由非生命物質(zhì)自然產(chǎn)生的，如“腐草為螢”、“腐肉生姐”等。

1862年，法國微生物學家巴斯德設計了曲頸瓶做實驗,證明了“腐肉生姐”是錯誤的，是空

氣中的微生物使湯腐敗的，而不是湯腐敗產(chǎn)生了微生物。

奧巴林的蛋白質(zhì)聚合霍爾丹認為生命起源于細菌

直到20世紀20年代，俄國奧巴林和印度霍爾丹兩位生物化學家各自提出了化學進化假

說，認為最初的原始生命是由原始地球上的非生命物質(zhì)通過化學作用，逐步由簡單到復雜，

經(jīng)過一個極漫長的自然演化過程而形成的。

1953年，美國生物學家米勒在實驗室用充有甲烷、氨氣、氫氣和水的密閉裝置，以加

熱、放電來模擬原始地球的環(huán)境條件，成功合成了一些氨基酸、有機酸和尿素等。后來，科

學家用同樣的方法證明，構成生物體的所有20種氨基酸均可在原始地球條件下經(jīng)多種途徑

產(chǎn)生。人們開始意識到，原始生命物質(zhì)可以在沒有生命的自然條件下產(chǎn)生出來，并推論生命

是在此基礎上進化而來的。廣泛開展的模擬實驗，已經(jīng)成為化學進化的主要研究方法。

第3頁共11頁.

米勒實驗原始大氣與原始海洋成分想象圖

一些現(xiàn)代科學家相信生命起源的化學進化假說。簡單的有機分子，如氨基酸、核苷酸等

能結合形成聚合體。他們推測一些有機化合物經(jīng)過長期而又復雜的化學變化，逐漸形成更大、

更復雜的分子，直到形成組成生物體的基本物質(zhì)一蛋白質(zhì)，以及作為遺傳物質(zhì)的核酸等大分

子物質(zhì)。但是，關于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科學家還不清楚。

在一定條件下，蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)經(jīng)過濃縮、凝聚等作用，可以形成一個由多種分子

組成的體系。這個體系的外面有一層膜，將其內(nèi)部與海水相隔開，在原始海洋中經(jīng)歷漫長、

復雜的變化，最終形成了原始的生命。

1959年9月，人們在落到澳大利亞的一顆隕石中發(fā)現(xiàn)了多種氨基酸和有機物，這一發(fā)

現(xiàn)震動了當時整個科學界。由此，有人提出假說，原始生命物質(zhì)也有可能來自外星球。

【例題分析】

第4頁共11頁.

【例1】如圖為美國學者米勒模擬原始地球條件和大氣成分的實驗裝置，此實驗說明

（）

A．原始地球能形成原始生命B．紫外線等自然條件的長期作用形成原始生命

C．生命起源于原始大氣D．原始地球能形成構成生物體的有機物

2．如圖所示為米勒模擬原始地球條件的實驗裝置，下列說法錯誤的是（）

A．實驗利用甲烷、氨、氧氣等氣體模擬原始大氣

B．實驗中通過火花放電模擬原始大氣的雷電條件

C．實驗后可以在裝置中檢測到多種有機小分子物質(zhì)

D．實驗證明了在原始地球條件下從無機小分子轉(zhuǎn)化為有機小分子的可能性

3.如圖是米勒模擬原始大氣合成有機物的實驗裝置，有關敘述錯誤的是（）

第5頁共11頁.

A．裝置中甲烷、氨、水、氫四種氣體用于模擬原始地球的大氣

B．火花放電模擬閃電

C．燒瓶中的沸水模擬了高溫條件下的原始海洋

D．該實驗證明了原始海洋中的有機物可能會演變成原始生命

4．下列說法正確的是（）

A．板塊構造學說認為板塊漂浮在軟流層上，不斷發(fā)生碰撞和張裂

B．米勒模擬實驗證明了原始海洋中的有機物會演變成原始生命

C．天體系統(tǒng)的結構層次為：地月系—太陽系—銀河系—河外星系—總星系

D．大爆炸宇宙論和板塊構造學說都是經(jīng)過科學實證的結

5.在探索地球上生命起源的活動中，美國科學家米勒做了一個著名的實驗：他把甲烷、氫

氣、氨氣和水蒸氣等混合成一種和原始大氣成分基本一致的氣體，放入真空密閉的玻璃

容器中進行模擬實驗。一個星期后，他驚奇地發(fā)現(xiàn)儀器中有數(shù)種氨基酸生成。下列關于米

勒實驗的說法正確的是（）

A．原始大氣可以供給呼吸B．該過程發(fā)生了化學變化

C．在該過程中元素的種類發(fā)生了變化D．該過程形成了原始生命

6.2019年春節(jié)期間，由吳京主演的科幻電影《流浪地球》獲得了極佳口碑。影片中介紹因

為太陽系中唯一的恒星太陽即將毀滅，所以人類尋找新的棲息地不需要考慮的因素是

（）

A．適宜的溫度B．一定厚度，適宜呼吸的大氣

C．充足的水D．新棲息地所在的星球自轉(zhuǎn)一周時間為24小時

7．如果地球上沒有大氣，下列發(fā)生過的現(xiàn)象中，仍然存在的是()

A．狂風暴雨B．雷電交加C．地震D．天空出現(xiàn)彩虹

8.生命起源一直是科學界爭論的熱點。有科學家認為“生命起源于外星球”，以下不支持該

論點的是()

第6頁共11頁.

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸

B．天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國青年學者米勒在實驗室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

9.2004年3月美國“機遇號”火星車找到了火星上可能存在過生命棲居的證據(jù)，請你猜測一

下，火星車在火星表面發(fā)現(xiàn)了()

A．曾被水浸潤過的痕跡B．顯示生命起源與演化的化石

C．大量被流星體撞擊的坑穴D．適合生命呼吸的空氣

10．下面是小勇同學學習了《生命起源與進化》后總結的觀點，小旭同學說其中有一項是

錯誤的，你認為錯誤的一項是()

A．生命進化的最直接證據(jù)是同源器官的發(fā)現(xiàn)

B．原始生命誕生的標志是原始新陳代謝和個體增殖

C．地層中不同地質(zhì)年代的化石揭示了生物進化的順序

D．米勒的實驗可以說明原始地球能形成構成生物體的有機物

11．下面關于地球演化的敘述正確的是()

A．最初海洋的水來自彗星

B．原始大氣與現(xiàn)在大氣的構成是相同的

C．地球形成之初已經(jīng)有大片的陸地

D．地球大氣中的氧氣含量是在植物出現(xiàn)后逐漸增多的

12.原始地球條件下，最初生成有機小分子物質(zhì)和有機高分子物質(zhì)的場所依次是()

A．原始海洋、陸地B．原始大氣、原始大氣

C．原始海洋、原始海洋D．原始大氣、原始海洋

13．原始大氣與空氣相比較，沒有的氣體成分是()

A．氫氣B．甲烷C．氧氣D．二氧化碳

14．原始生命形成的過程中，保護原始生命不受紫外線傷害主要靠()

A．噴射的火山B．原始大氣C．原始海洋D．原始陸地

15．生命起源一直是科學界的熱點．以下哪一項證據(jù)與“生命起源于外星球”的推測缺乏嚴

密的邏輯關系()

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸

B．天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物

第7頁共11頁.

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國青年學者米勒在實驗室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

16．原始地球表面遭受強烈紫外線照射的主要原因是()

A．太陽光中的紫外線特別強

B．原始大氣中沒有氧氣層

C．原始地球表面的溫度特別高

D．原始大氣中沒有臭氧層

17．地球上最早出現(xiàn)的原始生命，它的新陳代謝類型最可能是()

A．異養(yǎng)厭氧型

B．自養(yǎng)厭氧型

C．異養(yǎng)需氧型

D．自養(yǎng)需氧型

18.在地球上原始生命的起源過程中，原始生命的物質(zhì)可能是()

A．氨氣和氫氣

B．原始蛋白質(zhì)和原始核酸

C．葡萄糖和氨基酸

D．水蒸氣和二氧化碳

19．地球上原始大氣與現(xiàn)代大氣的區(qū)別是()

A．沒有氮氣B．沒有臭氧C．沒有氧氣D．以上三項都有

20．原始生命物質(zhì)的誕生條件是()

A．原始大氣B．原始海洋C．能量D．以上三項都是

21．科學家提出原始生命的誕生，運用的科學方法主要是()

A．實驗B．假說C．觀察D．推理

22．歷史上巨行星(如木星和土星)的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒有

游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推測，原始地球空氣的成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個探索地球上的生命是如何起源的實驗(下圖

是米勒實驗的裝置圖)。米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸

氣，通過放電和照射紫外線的方法代替原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請根據(jù)

圖回答下列問題：

第8頁共11頁.

(1)米勒實驗屬于__(選填“黑箱實驗”、“對照實驗”、“模擬實驗”)。

(2)如果在實驗裝置的氣體中有氧氣存在，實驗過程中極有可能發(fā)生____。

(3)在絕大多數(shù)的實驗中，往往用水作為冷卻劑，主要原因是____。

(4)從地球上的生命是如何起源的角度，觀察到實驗收集到氨基酸混合物的現(xiàn)象，你得出的

結論是____。

(5)1972年米勒又開始做另一個實驗：他把早期地球可能具有的氨和氰化物(一種小分子)的

混合溶液密封于小瓶內(nèi)，置于－78℃的低溫下達25年之久，結果發(fā)現(xiàn)小瓶內(nèi)生成了生命的

基本物質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)的組成成分——堿基和氨基酸，據(jù)此可作出的推測

是。

23．歷史上巨行星（如木星和土星）的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒

有游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推斷，原始地球空氣成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個探索地球上的生命是如何起源的實驗。米勒

向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過放電和紫外線照射的

方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請根據(jù)下圖回答下列問題。

第9頁共11頁.

（1）米勒實驗屬于“模擬實驗”。米勒試驗裝置中左上方大容器內(nèi)模擬了______的成分，它

與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含______。進行火化放電模擬閃電，主要為該實驗提供

______。

（2）米勒試驗裝置中煮沸的水模擬了______，冷凝后獲得了氨基酸。通過這個試驗米勒得

出的結論是______。

（3）根據(jù)米勒的試驗，部分學者提出了化學起源學說，他們認為生命起源的大致過程是：

原始大氣（無機小分子）→______→復雜有機物→原始生命。

24．下圖是生命化學起源的過程示意圖，請據(jù)圖回答下列有關生命起源的問題。