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1、第 一 節(jié) 地 球 上 生 命 的 起 源 小 天 體 撞 擊 地 球地 球 上 的 隕 石 坑球 形 膜 小 泡 人 類 從 來 沒 有 停 止 探 索 生 命 的 腳 步 生 命 起 源 的 各 種 假 說 閱 讀 有 關(guān) 生 命 起 源 的 幾 種 假 說 ， 說 說 你 比 較認(rèn) 可 的 是 哪 種 觀 點(diǎn) 。觀 點(diǎn) 1： 神 創(chuàng) 論這 種 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 ， 生 命 是 由 上 帝 或 神 創(chuàng) 造 的 。 觀 點(diǎn) 2： 自 然 發(fā) 生 說這 種 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 ， 生 命 是 由 無 生 命 物 質(zhì) 自 然 發(fā) 生 的 。例 如 ： 中 國 古 人 相 信 腐 爛 的 草 堆 里 能

2、 產(chǎn) 生 螢 火 蟲 ， 腐 肉 能生 蛆 。 古 埃 及 人 認(rèn) 為 尼 羅 河 谷 的 蛙 和 鱔 魚 ， 是 淤 泥 經(jīng) 日光 照 射 而 產(chǎn) 生 的 。 17世 紀(jì) ， 比 利 時(shí) 的 學(xué) 者 海 爾 蒙 特 做 了 這 樣 的 實(shí) 驗(yàn)來 證 明 自 然 發(fā) 生 說 ： 將 谷 粒 、 破 舊 襯 衫 塞 入 瓶 中 ， 靜 置于 暗 處 ， 21天 后 就 能 產(chǎn) 生 老 鼠 。 法 國 微 生 物 學(xué) 家 巴 斯 德 的 實(shí) 驗(yàn) 才 最 后 地 否 定 了 自 然發(fā) 生 說 。 巴 斯 德 根 據(jù) 他 的 發(fā) 酵 研 究 認(rèn) 為 ， 生 物 不 可能 在 肉 湯 或 其 他 有 機(jī)

3、 物 中 自 然 發(fā) 生 ， 否 則 滅 菌 、 菌種 選 育 等 就 都 是 無 意 義 的 了 。 巴 斯 德 做 了 一 系 列 實(shí)驗(yàn) ， 證 明 微 生 物 只 能 來 自 微 生 物 ， 而 不 能 來 自 無 生命 的 物 質(zhì) 。 他 做 的 一 個 最 令 人 信 服 、 然 而 卻 是 十 分簡 單 的 實(shí) 驗(yàn) 是 “ 鵝 頸 瓶 實(shí) 驗(yàn) ” (上 圖 )。 觀 點(diǎn) 3： 宇 生 說 這 種 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 ， 地 球 上 的 生 命 來 自 于 宇 宙 間其 他 星 球 。 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

4、而 使 地 球 有 了 初 始 的 生 命 。1969年 ， 墜 落 在 澳 大 利 亞 麥 啟 遜 鎮(zhèn) 的 隕 石 中 發(fā) 現(xiàn)有 氨 基 酸 。 觀 點(diǎn) 4： 化 學(xué) 進(jìn) 化 說 這 種 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 ， 在 原 始 地 球 條件 下 ， 無 機(jī) 物 能 生 成 多 種 有 機(jī) 物 ， 這些 有 機(jī) 物 在 原 始 海 洋 中 經(jīng) 過 長 期 而 復(fù)雜 的 演 變 ， 終 于 出 現(xiàn) 了 原 始 生 命 。 生命的起源1、 46億 年 的 原 始 的 地 球 的 特 點(diǎn) ： 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 溢 。

5、 一 切 元 素 都 呈 氣 體狀 態(tài) ， 不 存 在 生 命 （ 1） 、 場 所 ：（ 2） 、 物 質(zhì) ：原始大氣和原始海洋甲 烷 （ CH4） 、 氨 （ NH3） 、 水 （ H2O） 、氫 氣 （ H2） 、 硫 化 氫 （ H2S） 、 氰 化 氫（ HCN） 等 等宇宙射線、紫外線、閃電、火山噴發(fā)釋放的能量等等2、 原 始 地 球 為 生 命 起 源 提 供 的 條 件（ 3） 、 能 量 ： 無 機(jī) 小 分 子 物 質(zhì)生成 形成 組成演變 第 一階 段 場 所實(shí) 驗(yàn)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

6、 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(diǎn) 特 點(diǎn) 原 始 界 膜 和原始的 物質(zhì)交換原始新陳代謝和繁殖有 機(jī) 小 分 子 物 質(zhì)有 機(jī) 高 分 子 物 質(zhì)多 分 子 體 系原 始 生 命 原 始 地 球 由 于 不 斷 散 熱 ， 熾 熱 的 表 面 逐 漸 冷 卻下 來 ， 原 來 從 地 球 表 面 上 “ 跑 ” 到 天 空 中 去 的水 ， 凝 結(jié) 成 雨 點(diǎn) ， 又 降 落 到 地 面 ， 持 續(xù) 了 許 多億 年 ， 形 成 了 原 始 海 洋 ， 在 降 雨 過 程 中 ， 氫 、二 氧 化

7、碳 、 氨 和 甲 烷 等 ， 有 一 部 分 帶 入 原 始 海洋 ， 雨 水 沖 刷 大 地 時(shí) ， 又 有 許 多 礦 物 質(zhì) 和 有 機(jī)物 陸 續(xù) 隨 水 匯 集 入 海 洋 。 廣 闊 的 原 始 海 洋 ， 諸物 際 會 ， 氣 象 萬 千 ， 大 量 的 有 機(jī) 物 源 源 不 斷 的產(chǎn) 生 出 來 ， 其 中 的 有 機(jī) 物 ， 不 斷 的 互 相 作 用 ，經(jīng) 過 極 其 漫 長 的 歲 月 ， 才 形 成 了 原 始 生 命 。 原始 海 洋 就 成 了 生 命 的 搖 籃 。閱 讀 下 面 的 資 料 ， 回 答 下 列 問 題 。 1、 原 始 海 洋 是 怎 樣 形

8、成 的 ？答 ： 原 始 地 球 形 成 初 期 ， 溫 度 很 高 ， 隨著 地 球 不 斷 散 熱 ， 灼 熱 的 地 球 表 面 溫 度逐 漸 的 冷 卻 下 來 ， 原 始 大 氣 中 的 水 蒸 氣凝 結(jié) 成 雨 降 落 到 地 球 表 面 ， 經(jīng) 過 漫 長 的歲 月 ， 形 成 了 原 始 海 洋 。 2、 描 述 一 下 原 始 生 命 形 成 的 大 致 過 程 。答 ： 匯 集 到 原 始 海 洋 中 的 有 機(jī) 物 ， 不斷 的 相 互 作 用 ， 經(jīng) 過 極 其 漫 長 的 歲 月 ，大 約 在 地 球 形 成 以 后 的 10億 年 中 ， 才形 成 了 原 始 生

9、命 。 3、 原 始 海 洋 在 生 命 起 源 過 程 中 有 什 么 作 用 ？答 ： 原 始 海 洋 中 匯 集 了 大 量 的 有 機(jī) 物 、 各種 礦 物 質(zhì) ， 它 為 有 機(jī) 物 的 匯 集 提 供 了 可 能 。因 此 ， 可 以 說 原 始 海 洋 是 生 命 的 搖 籃 ， 沒有 原 始 海 洋 就 沒 有 原 始 生 命 的 出 現(xiàn) 。 將 蒸 餾 水 加 熱 的 目的 是 產(chǎn) 生 水 蒸 氣 模擬 的 是 ： 原 始 海 洋燒 瓶 中 模 擬 的是 ： 原 始 大 氣鎢 電 極 放 電模 擬 的 是 ：閃 電 模擬降雨 產(chǎn) 生原 始生 命的 條件 物 質(zhì) 條 件 ： 原

10、 始 大 氣能 量 條 件 ： 宇 宙 射 線 、 紫 外 線 、 閃 電場 所 條 件 ： 原 始 海 洋 20世 紀(jì) 70年 代 未 ， 科 學(xué) 家 在 東 太 平 洋 的 加 拉 帕 戈 斯 群島 附 近 發(fā) 現(xiàn) 了 幾 處 深 海 熱 泉 ， 在 這 些 熱 泉 里 生 活 著 眾 多 的生 物 ， 包 括 管 棲 蠕 蟲 、 蛤 類 和 細(xì) 菌 等 興 旺 發(fā) 達(dá) 的 生 物 群 落 。這 些 生 物 群 落 生 活 在 一 個 高 溫 （ 熱 泉 噴 口 附 近 的 溫 度 達(dá) 到300 以 上 ） 、 高 壓 、 缺 氧 、 偏 酸 和 無 光 的 環(huán) 境 中 。 首 先是 這

11、些 化 能 自 養(yǎng) 型 細(xì) 菌 利 用 熱 泉 噴 出 的 硫 化 物 所 得 到 的 能量 去 還 原 二 氧 化 碳 而 制 造 有 機(jī) 物 ， 然 后 其 他 動 物 以 這 些 細(xì)菌 為 食 物 而 維 持 生 活 部 分 學(xué) 者 認(rèn) 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 外 物 體 撞 擊 地球 時(shí) 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(xué) 者 認(rèn)

12、 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 。 海 底 “ 黑 煙 囪 ” 是 20世 紀(jì) 海 洋 科 學(xué) 最 重 大 發(fā) 現(xiàn) 之 一 科 學(xué) 家 1979年 在 數(shù) 千 米 深 的 海 底 首 次

13、發(fā) 現(xiàn) 了 “ 黑 煙囪 ” ， 隨 后 又 發(fā) 現(xiàn) 在 “ 黑 煙 囪 ” 附 近 生 活 著 大 量 熱 水 生 物 。這 已 成 為 20世 紀(jì) 海 洋 科 學(xué) 領(lǐng) 域 最 重 大 發(fā) 現(xiàn) 之 一 。 礦 液 剛 噴 出 時(shí) 為 澄 清 溶 液 ， 與 周 圍 海 水 混 合 后 ， 很 快產(chǎn) 生 沉 淀 變 為 “ 黑 煙 ” ， 沉 淀 物 主 要 由 磁 黃 鐵 礦 、 黃 鐵 礦 、閃 鋅 礦 及 其 他 銅 鐵 硫 化 物 組 成 。 這 些 海 底 硫 化 物 堆 積 形 成直 立 的 柱 體 及 圓 丘 ， 被 形 象 地 稱 為 “ 黑 煙 囪 ” 。 大 量 海 底 調(diào)

14、 查 發(fā) 現(xiàn) ， “ 黑 煙 囪 ” 周 圍 廣 泛 存 在 古 細(xì) 菌 ， 它們 極 端 嗜 熱 ， 可 直 接 生 存 于 80120攝 氏 度 的 環(huán) 境 中 。 這種 細(xì) 菌 最 初 發(fā) 現(xiàn) 于 美 國 黃 石 公 園 的 高 溫 熱 泉 中 。 它 們 在 現(xiàn)在 海 底 生 存 的 環(huán) 境 ， 類 似 地 球 早 期 環(huán) 境 的 極 端 高 溫 環(huán) 境 中。 1965年 ， 我 國 科 學(xué) 工 作 者 利 用 氨 基 酸 ， 在 世 界 上首 次 合 成 了 結(jié) 晶 蛋 白 質(zhì) 牛 胰 島 素 。 人 工 合 成 結(jié) 晶 牛 胰 島 素 和 核酸 的 成 功 ， 說 明 了 一 個

15、道 理 ：生 物 小 分 子 氨 基 酸 ， 在 一 定條 件 下 可 以 演 變 為 有 機(jī) 大 分子 蛋 白 質(zhì) 和 核 酸 。 1、 生 命 起 源 的 四 大 假 說2、 原 始 生 命 可 能 誕 生 于 原 始 海 洋 或 外 星 球 。3、 原 始 生 命 大 約 是 在 地 球 形 成 10億 年 左 右 才出 現(xiàn) 的 。4、 米 勒 的 實(shí) 驗(yàn) 說 明 原 始 地 球 環(huán) 境 下 能 形 成構(gòu) 成 生 物 體 的 有 機(jī) 物 。5、 原 始 大 氣 的 主 要 成 分 有 哪 些 1、 原 始 地 球 條 件 下 ， 生 命 起 源 于 ： A、 原 始 陸 地 B、 原 始

16、 海 洋 C、 原 始 大 氣 D、 火 山 附 近正 確 答 案 ： B 2、 原 始 生 命 誕 生 的 重 要 標(biāo) 志 是 ： A、 具 有 原 始 界 膜 和 物 質(zhì) 交 換 能 力 B、 具 有 蛋 白 質(zhì) 和 核 酸 的 相 互 作 用 C、 具 原 始 的 新 陳 代 謝 和 自 我 繁 殖 能 力 D、 具 真 核 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 結(jié) 構(gòu)正 確 答 案 ： C 1、 原 始 大 氣 成 分 中 沒 有 下 列哪 種 物 質(zhì) ？A、 水 蒸 氣 B、 氨C、 氧 氣 D、 甲 烷正 確 答 案 是 ： C 1、 地 球 上 原 始 大 氣 的 成分 與 現(xiàn) 在 的 大 氣 成

17、 分 有 什么 明 顯 的 不 同 ? 答 ： 現(xiàn) 在 的 大 氣 成 分 中 有 氧 氣 ，而 原 始 大 氣 的 成 分 中 沒 有 氧氣 。 2、 你 認(rèn) 為 原 始 地 球 上存 在 生 命 嗎 ?請 說 出 你的 理 由 。答 ： 原 始 地 球 上 不 存 在 生 命 。因 為 原 始 地 球 上 沒 有 生 命存 在 的 環(huán) 境 條 件 。 3、 根 據(jù) 米 勒 及 其 他 學(xué) 者 的 實(shí) 驗(yàn) 結(jié)果 ， 可 以 對 生 命 的 起 源 作 出 怎 樣 的推 測 ？答 ： 根 據(jù) 米 勒 以 及 其 他 學(xué) 者 的 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 可以 推 測 ， 原 始 地 球 上 盡 管 不

18、能 形 成 生 命 ，但 能 產(chǎn) 生 構(gòu) 成 生 物 體 的 有 機(jī) 物 。 因 此 ，生 命 的 起 源 從 無 機(jī) 物 生 成 有 機(jī) 物 ， 這 一階 段 是 完 全 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 的 。 4、 隕 石 中 含 有 構(gòu) 成 生 物 體 所 需 要的 有 機(jī) 物 ， 由 此 可 以 作 出 什 么 推 測 ?答 ： 從 隕 石 中 含 有 構(gòu) 成 生 物 體 所 需 要 的 有 機(jī) 物 的事 實(shí) ， 可 以 推 測 構(gòu) 成 生 物 體 的 有 機(jī) 物 能 夠 從 地球 以 外 形 成 并 被 帶 到 地 球 。 1 你 認(rèn) 為 在 現(xiàn) 在 的 環(huán) 境 條 件 下 ， 地 球上 會 不 會

19、 再 形 成 原 始 生 命 ?為 什 么 ?答 ： 在 現(xiàn) 在 的 地 球 環(huán) 境 條 件 下 ， 地 球 上 不會 再 形 成 原 始 的 生 命 。 因 為 不 存 在 原 始生 命 形 成 時(shí) 所 需 要 的 環(huán) 境 條 件 ， 如 原 始大 氣 、 高 溫 、 持 續(xù) 不 斷 的 雷 電 等 。 另 外 ，現(xiàn) 在 的 海 洋 的 成 分 也 發(fā) 生 了 改 變 。 2 我 國 古 代 著 名 思 想 家 老 子 說 ： “ 天 下 萬 物 生于 有 ， 有 生 于 無 ” 。 這 與 現(xiàn) 代 生 物 學(xué) 中 關(guān) 于 生 命起 源 的 觀 點(diǎn) 是 不 謀 而 合 還 是 大 相 徑 庭

20、 ?說 說 你 的看 法 。2 對 這 一 問 題 的 答 案 取 決 于 對 老 子 原 話 的 理 解 。 如 果 理 解 為“ 天 下 的 任 何 事 物 都 是 從 有 ， 即 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 存 在 的 事 物 中產(chǎn) 生 的 ， 而 這 些 事 物 又 是 從 無 ， 即 目 前 不 存 在 的 事 物 。而 是 從 別 的 事 物 中 產(chǎn) 生 的 ” ， 則 與 現(xiàn) 代 生 物 學(xué) 中 關(guān) 于 生 命 起源 的 觀 點(diǎn) 不 謀 而 合 。 如 果 理 解 為 “ 有 生 于 無 中 的 無 ， 是虛 無 ， 是 不 存 在 的 、 什 么 都 沒 有 的 狀 態(tài) ” ， 則 與 現(xiàn) 代 生 物學(xué) 中 關(guān) 于 生 命 起 源 的 觀 點(diǎn) 大 相 徑 庭 再 見