1、1第三章 生命起源和生物进化本章是第七单元生物圈中生命的延续和发展的最后一章，集中阐述了生命在生物圈中的发展。从知识的角度看，前两章内容甚至前面所学的植物学和动物学方面的内容都是本章内容的基础，本章内容是本单元前两章内容的延续。本章共分三节。第一节地球上生命的起源介绍了地球上原本没有生命，后来才逐渐形成了原始生命的过程。教材在“科学方法” “技能训练”和“科学技术社会”栏目中呈现了“神创论” “自然发生说”和“宇生说” ，这也体现出教材具有一定的开放性，有助于培养学生的批判性思维。第二节生物进化的历程引导学生学习研究生物进化的基本方法，即比较的方法，以及了解生物进化的大致历程。第三节生物进化的
2、原因 ，通过模拟探究活动，让学生分析生物进化的原因，最后介绍了达尔文的自然选择学说。第一节知识内容，鉴于其复杂性和许多问题存在争议，故要求较低，第二节的内容实在学生生物类群的基础上进一步了解其进化。这两节都重在渗透一些重要的科学方法。第三节则从模拟实验角度出发，间接阐明了自然对生物的选择作用，同时也让学生知道，模拟实验在生物学研究中的应用。 “模拟保护色的形成过程”让学生在参与过程中领悟到自然选择的重要作用，从而理解、接受并建立生物进化的观点，帮助学生树立正确的生物进化观。重点难点重点难点课时安排共 4 课时。第 1 节，1 课时；第 2 节，1 课时；第 3 节，2 课时。第一节 地球上生命
3、的起源本节分析关于生物进化，有相当多的内容是人们关注和争论的焦点，教师应该注重总结生物进化历程的同时，引导学生通过观察和实验，寻找有力的说服证据，并对证据做出符合逻辑的解释。证据和逻辑的运用是本节探究技能训练的重点。教材给出了多样的资料，比如 46 亿年前地球的情况，让学生知道生命起源的物质、能量和场所；通过米勒设计的实验装置，让学生知道科学家们如何通过独特而奇妙的实验设计来模拟当时的情况并得到令人信服的实验结果。教材通过这样的资料帮助学生对化学进化学说形成一个完整的概念，并将其与学生已经掌握的生命层次、生物生存的基本条件等知识建立起框架联系，使所学到的知识形成网络，这样可以让学生真正体会到生
4、命的内涵。学情分析学生对生物的层次已经有了比较好的掌握，生命由受精卵分裂分化形成复杂的组织，形成器官，形成系统、生物体，这些能够帮助学生理解生物进化由简单到复杂的演化过程。关于生命的起源问题，在生物学中有多个观点并存的领域，学生可能或产生困惑，教师要充分利用这些困惑驱动学生的学习兴趣。学生已经掌握了生物生存的基本条件，阳光、水、空气、营养物质、适宜的温度和一定的空间，可以将现在生物生存环境与原始海洋环境进行比较引发学生思考。教学目标知识与技能21描述生物起源的过程。2举例说出生命起源的实验证据。过程与方法1通过生命起源的猜想和讨论，促进学生的发散性思维；收集和分析资料，提取资料中有价值的信息的
5、能力。2能区分科学的推测、事实和假设，能运用证据和严密的逻辑作出科学的推测。情感态度与价值观1学会运用辨证的认识生物的起源，逐步树立科学的世界观，通过小组讨论培养学生的合作意识。2通过了解“生命的起源”的不同观点的争论，形成重视证据，不迷信权威，敢于怀疑的思想品质和批判意识。教学重难点教学重点1描述生命起源的过程。2举例说出生命起源的实验证据。教学难点通过对资料进行分析，归纳出生命起源的内容，建立科学是一个不断探索、不断追求真理的过程的意识。教学方法1资料分析法。安排学生阅读资料，并在之后提出相关的问题，引起认知冲突，激发学生的学习兴趣。2主动探究法。根据课本提供的资料分析，通过提出问题，引导
6、学生用已有的知识进行讨论性的探究活动。根据资料分析得出的结论，进行讲述，使学生所得到的概念更完善、更系统，完善化学进化学说。 课前准备多媒体课件。教学设计（一）（设计者 于永：省优质课二等奖获得者）教 学 过 程 设 计导入新课播放地球 46 亿年前环境的模拟视频，介绍当时地球温度很高，地面上火山喷发，熔岩横流，从火山喷出的气体，水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成原始的大气层。提出问题：原始大气中没有氧气，生命是如何诞生的？探究新知【师】细胞膜的主要成分是什么？蛋白质是由哪种小分子形成的？【生】思考回答。【师】如果要形成细胞膜，必须有蛋白质，要形成蛋白质必须要有氨基酸，在原始的大气
7、中能够形成大气吗，我们应该如何做？【生】通过实验证明。【师】是的，只有实验才能最终证明生命的起源。PPT 展示自然发生说：Helmont ， “在一个黑暗温暖的角落里孵化一瓶小麦和一块破布，老鼠就会产生。 ” 板书：自然发生说【师】引导思考：你能根据这些来推测“自然发生说”的观点吗？“自然发生说”是人们根据事实和“实验”作出的推测，那么它的观点正确吗，这说明了什么？3【生】讨论。【师】让人意外的是自然发生说在科学界一直延续了几千年，奇怪的是为什么这种破布加小麦的说法会持续这么久。显然这个猜测很容易验证，只需要一个简单的实验就能够验证老鼠不是从破布和粮食里生出来的。直到 17 世纪后期，列文虎克
8、发明了划时代的显微镜，这才有人开始质疑自然发生说。【生】模拟设计实验检测自然发生说。【师】1668 年意大利，弗朗西斯科雷迪，做了一个有名的实验，证明苍蝇不是从腐肉里自发产生出来的。他听说猎人夏天会用布盖在肉上，防止肉生出苍蝇，他使用了各种不同的肉。【生】小组内讨论交流，开展实验设计，相互评价。【师】组织小组活动，适度点拨、评价。提醒学生注意实验设计的单一变量原则和对照原则。【师】自然发生说仍然坚持到了 18 世纪，其中约翰尼达姆是主要的拥护者，他的实验室这样进行的：他把煮沸的肉汤灌入烧瓶，随即用软木塞盖住，并加封粘胶剂，以防止外来微生物进入。过了不几天之后，他发现，烧瓶充满生命有机体。【师】
9、展示 PPT，尼达姆的实验存在哪些漏洞？【生】讨论交流。【师】科学家斯帕兰扎尼提出了质疑：短时间的煮沸未能杀灭全部微生物，有孔软木塞甚至在用粘胶剂加封后，仍不可能阻止外来微生物进入。为了检验这些可能性，他进行了大量实验，实验中采用密封的烧瓶，延长煮沸时间。实验结果没有生命产生。板书：斯帕兰扎尼实验【师】可是尼达姆和自然发生说的支持者们反驳斯帕兰扎尼说，在密封的曲颈瓶的时候夺走了生命产生必须的有机分子，论战以僵局收场。但是到了十九世纪，自然发生说还是被推翻了。1862 年法国科学家巴斯德加入论战，他设计了一个对照实验，向世人证明了细菌不是自然发生的。【师】现在约翰尼达姆的认为反对完全隔绝空气，阻
10、碍了生命发生的必要条件。那么巴斯德需要做的就是找到一种方法：即允许样本与空气接触。引导学生讨论，如何让实验装置能够接触空气，但是又能够阻止细菌进入。【生】讨论。【师】巴斯德要找到一种方法即允许样本与空气接触，这样就能反驳尼达姆的刁难，又必须清楚空气中漂浮着的细菌，这些随空气进入烧瓶的细菌就会导致细菌滋生。巴斯德用了 3 个烧杯，第一个烧杯是完全密封的，第二个烧杯是完全敞开的，第三个烧杯是开口的但瓶口很窄而且是扭曲的。甲 乙 丙几天后甲、丙里的溶液还是清的，乙烧杯里的溶液完全浑浊了。通过这样的一系列实验，巴斯德终于推翻了自然发生说。这是自然发生说提出以来，最有说服力的一个实验证据。板书：巴斯德实
11、验【师】在这个实验中，巴斯德解决了哪些问题？【生】讨论。【师】巴斯德的实验也有了一些副作用，因为他的实验太有说服力了，大家完全相信了生命是不会自发产生的，所以三四十年过去了人们才开始重新思索生命的起源。因为当时大家都被他的实验说服了，认为生命是不会突然自发产生的。如果不是自然发生的，那4么生命是如何产生的呢，化学物质是怎样形成了有生命的物质？如果生命不是自然发生的那么在化学物质转变成生命体的过程中，究竟又隐藏着何种玄机呢？随着 19 世纪化学和生物学的发展，自然发生说动摇了。【师】展示 PPT：达尔文提出了另外一个概念，他对生命起源进行了猜测，如果我们把地球想象成一个温暖的小池塘在那里面有氨、
12、水、硫酸盐、光、热量、电流等全都有，那么化学物质可能随时经历着一些更复杂的变化。达尔文暗示说，化学和生物都是微观的，是相同的，化学和生物殊途同归，而他们的交点就是生命的起源。生物起源是什么，达尔文没有说，这需达尔文之后几代科学家的不懈努力和大胆猜测。达尔文的小池塘也就是 20世纪二十年代原始汤的概念，也就是生命的摇篮。展示 PPT：俄国科学家亚历山大奥巴林提出对生命起源的假设，并提出地球早期生命起源所具有的环境，他提出生命是由非生命物质经过长期的化学进化逐步演化而来。那么触发这一演化的外部条件是什么呢？利用但是所有的信息，当时地球的空气中没有氧气。主要是氨、甲烷、氢气和水蒸气等气体组成，太阳的
13、紫外线赋予有机化合物能量。谁能想到科学家能够在实验室里制造出一锅原始汤呢？播放视频，对照教材引导学生讨论下列问题。板书：米勒实验1米勒实验提出的问题是什么？2米勒实验提出的假设是什么？3米勒设计这个实验装置的根据是什么？4原始地球为生命起源提供的条件是什么？具体而言物质条件是什么？能量条件是什么？场所是什么？米勒如何模拟这些条件的？5米勒采用了什么模拟原始地球的闪电？6米勒在实验中输入什么气体？7实验的结果是什么？【生】自学教材，讨论解释。【师】米勒实验结果说明了什么问题？根据我们已有的生命层次的知识，你还可以提出什么问题吗？【师】科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在一定的溶液中，这些物
14、质能够自动浓缩聚集为一个个球状小滴，小滴周围有类似于膜那样的边界，并且能够从外界吸收某些分子，发生特定的化学反应。【师生】共同归纳：1在一定的条件下，原始地球的原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。2有机小分子合成蛋白质、核酸等大分子。3从有机物大分子到原始细胞。【师】似乎我们已经初步解开生命起源的秘密。板书：无机物有机小分子化合物大分子化合物原始界膜原始细胞但是在二十世纪七十年代新数据显示地球的原始大气含有很少的氨气和甲烷。米勒的实验是错误的。【师】同学们如果你是米勒，你该如何做呢？【生】讨论：运用新的数据进行实验；提出新的假说。课堂小结在探索生命起源的过程中，我们不仅收获了一个个惊人的科
15、学发现，同时也常常被各种假说和谬论所误导。然而，如同生命演化进程一样，人类正在不断更新知识的过程中逐渐接近生命起源之谜的答案。关于生命起源之谜，科学界中众说纷纭，曾一时间，科学家提出五花八门，甚至让人目瞪口呆的假设，科学家似乎加入了一场探索生命起源的激动人心地竞赛。要回答生命起源的问题难就难在你回答的几乎是一个没有记载的历史问题，我们不知道这个问题有多难，可能永远也不知道，但是这挡不住人类对生命起源的不懈探索。作业布置 完成学案中的课后练习。随堂检测在学习了“生命的起源”后，几位同学针对我国著名思想家老子的话“天下万物生于5有，有生于无”展开辩论，其中没有道理的观点是（ ）板 书 设 计第一节
16、 地球上生命的起源1自然发生说2斯帕兰扎尼实验3巴斯德实验4米勒实验（1）进化过程：无机物有机小分子化合物大分子化合物原始界膜结构原始细胞（2）实验模拟对象物质：原始大气主要成分是水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等能量：原始地球上的高温、紫外线、雷电等场所：原始海洋。教 学 反 思本节课通过帮助学生学习和理解“推测这种科学方法”，进一步了解实验是科学方法也是一种科学思想。其次让学生敢于大胆提出假设，敢于质疑和批判，帮助学生从生命与变化的角度对生命起源进行推测，包括有机物和能量、空气成分等。本节课不足之处是学生对进化过程中部分概念不理解如有机物的形成，造成教学目标达成度不高，这是今后教学
17、要思考的问题。教学设计（二）（设计者 于永：省优质课二等奖获得者）教 学 过 程 设 计导入新课【师】我们地球是茫茫宇宙中的一颗小小的行星，就在这颗行星中，存在着 150 多万种动物，40 多万种植物和 20 多万种微生物。各种各样的生物构成了缤纷多彩的生物世界。可是生命是从哪里来的呢？生命是怎么起源的呢？【生】讨论中外神话，批判“神创论”对于“生命起源”的探寻，从古代就一直存在。探究新知【师】从讨论学生熟悉的中国和西方有关“生命起源”的神话引入，提出问题：”女娲造人”和”上帝造人”的共同点是什么？【生】思考后会得出结论：人不是生来就有的，是创造出来的，创造人的力量是神。【师】概括得出“神创论
18、”的观点：地球上的一切生物都来自神的创造，物种是不变的。继而提问，“神创论”是否可信，为什么？6【生】不可信，原因是缺乏证据的支持。【师生】交流，归纳总结：“神创论”是在生产力低下，知识极端缺乏时，人们对生命起源这一问题的无可奈何，只能幻化于神。“神创论”缺乏证据，难以令人信服，并引伸到封建迷信活动没有科学依据，不能相信。【师】从日常生活的简单例子如教师办公室的鱼缸时间长了会长绿藻、“腐肉生蛆”、“腐草化蝇”等现象提出“自然发生说”观点。支持这种观点的人认为世界上一切生物，包括结构复杂的高等生物在内，最早都是直接从非生命物质中产生的。【生】该种假说不正确。【师】抓住时机要求学生设计实验来驳斥该
19、假说（以“腐肉生蛆”为例）。提醒注意事项。【生】设计实验能够注意单一变量的控制，提出取两个锥形瓶，一个封口，一个不封口，内放腐肉。实验结果为封口的实验装置内没有蛆，不封口的实验装置内则有蛆。有的学生还能够注意实验的重复性原则，每组设置三到五个实验装置以避免出现误差。通过该实验学生认为能够驳斥蛆是从腐肉中直接产生的。【师】提出质疑，认为封口的瓶子内几乎没有空气，不利于生物生存，所以才不会生蛆。【生】辩论。继续设计更加严密的实验，即设置两组实验装置，一组用多层纱网封口，另一组敞口，内放腐肉，进行多次重复实验，然后观察实验结果得出结论：蛆不是自然发生的。【师】评价。简单介绍雷迪实验，并进一步指出，虽
20、然雷迪实验和其他人的一些实验使人们对“自然发生说”产生了怀疑。但在列文虎克利用自己制造的显微镜，给人们打开了细菌和微生物的大门后，仍有人坚信微生物是自然发生的。面对人们的质疑，如何利用实验来驳斥呢？【生】课外小组的同学带着他们所做的实验，讲述他们模拟斯巴兰让尼的肉汤实验的实验装置，实验步骤及实验结果。【师】该实验能否驳斥微生物会自然发生？【生】部分学生认为可以。【师】提出当时科学家的疑问即由于煮沸时间过长，已把空气中对生命自然发生的生命力也给杀死了。此时教师引导学生回忆所学过的能够彻底否定“自然发生说”的实验。【生】巴斯德的“鹅颈瓶实验”。【师生】共同了解巴斯德实验，认同巴斯德简单而又令人信服
21、的“鹅颈瓶实验”证明了无论是小的微生物还是大的生物，在今天的地球上都不能从无生命的物质中自发地产生出来，彻底否决了“自然发生说”。【师】巴斯德精确的“鹅颈瓶实验”虽然彻底否决了“自然发生说”，但是他仍没有解决困惑人们的问题，生命是从哪里来的？教师指出目前广大学者所接受的假说为“化学起源说”。展示资料：资料 1：原始地球的形成时间及原始地球的状况。资料 2：米勒实验装置及其实验结果，以及其他科学家所做的相类似的实验。资料 3：科学家模拟原始地球形成时的条件，将混合的氨基酸倒入高温沙粒或粘土中，这些有机小分子聚合形成了“类蛋白”（类似于生物蛋白质的一种有机大分子）。科学家将核苷酸高温加热也可聚合成
22、多聚核苷酸（类似于生物体内核酸的有机大分子）。资料 4：奥巴林将蛋白质、多糖、核酸等有机大分子混合在一起，发现他们可形成“团聚体”，这种高度有序的多分子体系有类似于原始生命的特征如可以“生长”、“生殖”等。资料 5：人们推测，多分子体系最终可以在原始海洋中形成原始生命。这是生命起源过程中最复杂和最具有决定意义的阶段。目前，人们还不能在实验室里验证。资料 6：人们找到的最早的化石来自澳大利亚西部，距今约 35 亿年前的貌似岩石的土堆，这些化石是一些原始的生命，其缔造者是微生物，很可能是地球上已知的最古老的生命化石。人们推测，大约在地球形成以后的 10 亿年左右，才逐渐形成原始生命。【生】分析资料
23、 1。【师】地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显不同？你认为原始地7球上存在生命吗？ 【生】分析讨论。【师生】交流达成共识：原始大气中没有氧气，在原始地球上没有生命。【师】在原始地球上没有生命的原因是因为没有氧气吗？【生】要与以前的知识相衔接，明确氧气不是生命存在的必要因素。【师】引导学生分析“资料 2”米勒实验的实验目的及其实验装置。【生】总结出：根据米勒实验的结果，在原始地球上，无机小分子形成有机小分子是完全有可能实现的。【师】播放有关“化学起源说”的视频资料及动画，从而加深学生印象。【生】总结出“化学起源说”的主要内容，“化学起源说”认为，地球上的原始生命是经历极其复杂的化学变
24、化：无机小分子有机小分子物质有机大分子物质多分子体系原始生命。【师】在学生对“化学起出源说”充分了解后，教师可以提问，“化学起源说”是不是完美地解释了地球上生命的起源？【生】不是。【师】有什么不足呢？【生】讨论。【师生】共同交流，总结出目前科学家对原始大气成分仍有争议。同时，从多分子体系到原始生命只是科学家所做的逻辑推测，还需要进一步用实验证据证明。教师趁机说明，在科学研究中不应迷信权威，要有怀疑的精神。并指出很多科学家对“化学起源说”提出质疑，对生命的起源有自己的见解。【生】分组汇报他们所收集和整理的相关资料，如“宇生说”、“热泉生态系统”假说，最新进展如“生命起源于淡水”等。【师】引导学生
25、说出支持各种假说的证据以及假说存在的不足。比如“宇生说”小组汇报时，注意引导学生提出支持“宇生说”的证据。如 1969 年发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。另外，天文学家还在星际空间发现了数十种有机物。但是这种假说存在致命的弱点即生命是否能在宇宙中长期的迁移以及是否能够耐受穿越大气层时的高温，使人们对这种假说产生质疑。还有小组指出，他们所查的资料表明生命可能与热泉生态系统有关。证据是科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现深海热泉中生活着很多微生物，而这种热泉喷口的环境与地球形成时的早期环境相似。除此以外，在化石方面也有新的证据。一个科学家在澳大利亚距今大概 32 亿年
26、左右的火山沉积里面发现了大量的保存完好的丝状体。这说明在32 亿年前，生命在热泉的附近已经大量生存。同时，目前发现的古细菌也喜欢生活在这种类似热泉喷口的环境中。该小组认为这种假说非常合理，但立刻有同学驳斥，认为这些资料显示的是生命起源于海底热泉，而目前一些科学家的研究成果表明生命起源于淡水，并提出了证据。有的科学家认为，对于早期生命来说，淡水比咸水更适宜生存。他们利用地球早期化学物质在淡水中成功合成了一种囊泡，类似于早期的生命，但用咸水做实验时却失败了。课堂小结【师】关于“生命起源”，目前还没有一个能对所有有关“已知事实”和观测材料都能作出比较合理而圆满的解释，并能经受全部科学实践检验的“学说
27、”。所以，现在宣称哪一学说已被“证实”都还为时尚早，科学家对生命起源的探索研究还在继续着。作业布置 完成学案中的课后练习。随堂检测1下列哪项不是原始大气的成分（ ）A水蒸气、甲烷 B甲烷、氨气 C水蒸气、氨气 D氧气2米勒模拟原始地球的条件进行的实验，证明了生命起源的第一步形成了（ ）A原始大气 B有机小分子 C有机大分子 D原始细胞83下列有关生命起源的各种观点中，错误的是（ ）A原始生命有可能来自于宇宙 B生命是由非生命物质自发产生的C地球刚形成时，地球上没有生命 D原始生命诞生于原始海洋 4科学进行推测时不能（ ）A有确凿的证据 B凭空想象 C有严密的逻辑推理 D有丰富的想象和联想5原始
28、生命形成的场所是（ ） A原始大气 B原始海洋 C陆地上 D大气层中6下列有关生命的起源的叙述中正确的是（ ）A生命是上帝和神创造出来的 B生命是自然而然产生的 C生命的形成是按照由原始大气中的无机物到有机物，再到原始生命这一顺序逐渐进行的D生命起源于原始陆地答案：1D 2B 3B 4B 5B 6C板 书 设 计第一节 地球上生命的起源1神创论自然发生说化学起源说宇生说等2化学起源说（1）进化过程：无机小分子有机小分子物质有机大分子物质多分子体系原始生命（2）米勒实验：原始大气主要成分：是水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等能量来源：原始地球上的高温、紫外线、雷电等。场所：原始海洋。3原
29、始生命起源的证据和条件教 学 反 思本节课大胆引导学生开展辩论，通过辩论，生生之间、师生之间开展边边交流从，对有关生命起源的学说进行评价，达成共识。本节课通过让学生设计实验来驳斥“腐肉生蛆”不科学之处，让学生通过所及有关生命起源的学说等资料并充分加以运用，确保了学生主体的地位，极大地促进了学生能力的发展。本节“生命起源的化学进化过程”过于抽象，如何提高教学的直观性是值得思考的方向。另外，学生辩论时间过多，不利于课堂的驾控，导致课堂教学有点儿虎头蛇尾的感觉。备课资源1生命起源研究1528年， Fwhole从CO 2 、H 2O 及NH 3 等简单无机小分子合成了尿素， 打破了当时统治科学界的绝对
30、信念与生命相关的分子只能通过活的有机体才能实现。人们认识到， 生物合成有机物占主导地位只是当今地球的特征。这一发现冲破了“活力论”， 打破了分子“活”与“死”之间的鸿沟。对生命起源进行严肃的科学研究大致可以说是从1924 年开始的， 以苏联生物化学家ALOparin 的9“生命的起源”一书的出版为标志。在此书中，Oparin 提出了化学进化的概念， 并科学地划分了生命起源的几个阶段即可能的反应途径。1953年， 芝加哥大学化学系研究生stanlcyLMile在其导师诺贝尔奖获得者Hcurey的指导下进行的气体放电实验合成了甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等有机物，开创了对生命起源的实验研究。自
31、MilerUrey实验之后的大量实验研究表明，生命所需的主要小分子完全可能在原始地球条件下合成。自MilerUrey 放电实验以后对生命起源问题的实验研究也引起科学界及社会对生命起源研究的重视及尊重。生命起源研究的另一次突破来自分子生物学。在生命起源研究中有一个著名的悖论是，究竟先有核酸还是先有蛋白质， 更形象的版本是先有蛋还是先有鸡， 这就是“鸡一蛋悖论”。早在1967 ， 三位著名的科学家CarlWoese，FraneiSCriek以及Leslieorgel就曾经提出：如果RNA（核糖核酸）具有催化功能， 这个间题就迎刃而解。因为已知RNA分子具有储存信息的能力（如RNA病毒）。但是， 他
32、们谁也没有预料到在现代生命体系中RNA还存在的催化功能。上世纪80年代初期，TRCech及5Alt-mann分别独立发现了RNA的催化功能。并很快形成了“RNAworld”这一概念。这一假说认为，在生命起源的早期，存在一个RNA 分子体系， 其中一些RNA分子具有催化功能，一些RNA分子具有储存信息的能力，在这一分子体系中进行不断的选择及进化最终导致了一个自复制分子体系的出现。关于“RNAWorld”的研究在80年代及90年代形成了一股巨大的热潮，仅在Scsenc。及Nature杂志发表的相关论文就数以百计。生命起源研究的目的不是为了直接的社会效益及经济效益，但是生命起源研究绝不是空中楼阁。例
33、如，在探索生命起源小分子合成过程中偶然发现了从简单小分子高效合成抗白血病药阿拉伯糖苷胞嘧啶的方法（LeslieOrgel小组）。RNAworld理论（1986，WG ilbert ）的一个重要内容是RNA分子的选择及进化出特定功能的RNA分子。生命起源研究的意义并不止生命起源的本身。通过生命起源过程的研究， 加深对生命本质的认识， 并发展出新的思想， 新的方法。因而我们期待更多的中国科学家加入生命起源等基础科学的研究。第一节 地球上生命的起源学案1学 习 目 标1能够描述生命起源的过程，关注生命起源的不同观点。2准确描述“化学起源说”中生命起源的过程。学 习 过 程导入新课地球上最初有生命吗？
34、原始生命是怎样诞生的？关于生命的起源学说，你更倾向于哪种？探究新知一、研究生命起源的科学方法推测101地球上生命的生存需要_和_等条件，生命的起源可以通过有关的研究进行_。2科学推测需要有_，如人类起源于森林古猿，这一结论的获得就有许多_的支持。科学推测还需要有_，也需要丰富的联想和想象。二、原始地球概况1原始地球的环境特点：地球大约形成于_年前，当时的地球温度很高，天空中或赤日炎炎，或_，地面上火山喷发，熔岩横流。2原始大气：（1）来源：原始地球从_中喷出的气体。（2）成分：包括_、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。三、原始生命的起源1米勒实验：（小组讨论完成）（1）实验结果：合成了多种_
35、。（2）实验结论：在模拟原始地球环境中，无机物可以合成_。2科学家推测：（1）原始大气在高温、_以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的_。它们随雨水汇集到_中。（2）原始海洋中的有机物不断地_，大约在地球形成后的 10 亿年左右，才逐渐形成了_。（3）海洋化学起源过程11课堂小结 1最初的原始地球和现在地球的两点区别：2原始地球为生命起源的化学进化提供的条件主要有三个方面：（1）物质： （2）能量： （3）场所： 3原始生命起源的证据和条件：（1）证据： （2）条件： 4原始地球条件下，最初生成有机小分子物质和有机大分子物质的场所分别是在哪里？随堂检测 在学习了“生命的起源”后，几位
36、同学针对我国著名思想家老子的话“天下万物生于有，有生于无”展开辩论，其中没有道理的观点是（ ）课 后 训 练1大量证据表明，原始生命起源于（ ）A原始大气 B原始陆地 C原始海洋 D原始岩层2大约 40 亿年前，地球还是炽热状态，陨石撞击导致地球失去了大部分的原始大气。原始地球大气与现在的空气在成分上有明显的差别，那时的大气成分主要是（ ）A水蒸气、氢气、甲烷、硫化氢等B水蒸气、二氧化碳、氧气、氮气等C氧气、氢气、二氧化碳、氨等D氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等3原始大气层与现在大气层成分明显不同的是没有（ ）A水蒸气 B氨气 C氧气 D甲烷4首先在实验室里模拟大气成分，利用火花放电形成简单有机
37、物的科学家是（ ）A达尔文 B米勒 C巴斯德 D奥巴林5在原始地球条件下，由无机物形成有机小分子物质的过程，其所需要的能量来自（ ）12A物质燃烧放出的能量B有机物氧化分解释放的能量C闪电、宇宙射线、紫外线等提供的能量D太阳光能6关于生命的起源，叙述正确的是（ ）A原始生命肯定是在地球上起源的B原始的大气成分和现在的大气成分是相同的C最早的生物可能是由原始大气的成分先形成有机物，再在原始海洋中逐渐形成的D米勒模拟原始地球环境进行实验，产生了原始的生命7关于生命的起源，下列叙述中哪一个不正确（ ）A生命起源于非生命物质B生命起源于原始的陆地C原始大气的主要成分是水蒸气、氨气、甲烷等D现代地球上不
38、可能再形成原始生命8美国学者米勒探索生命起源的模拟实验表明，在原始地球上可以产生（ ）A复杂的蛋白质 B构成生物体的有机物C原始藻类 D原始单细胞动物9原始生命诞生的重要标志是（ ）A原始蛋白质分子和核酸分子的形成 B原始界膜的形成C有原始的新陈代谢和个体增殖 D蛋白质和核酸等物质的相互作用101969 年，人们发现坠落在澳大利亚默奇森镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸，这一现象证明（ ）A地球外的星际空间含有有机物 B地球外的星球一定存在生命C原始生命一定来自外星球 D原始地球的有机物都来自外星球11科学研究中经常用模拟实验来解决不能或不便用直接实验法解决的问题，便于提高效率、获取证据。依据
39、右图对米勒模拟实验的解释错误的是（ ）A内模拟了原始大气及闪电B内模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程C内模拟了原始海洋D内产生了多种蛋白质12地球上最早出现的原始生命，其生活方式可能是（ ）A异养、厌氧型 B异养、需氧型C自养、厌氧型 D自养、需氧型13下图是用以研究生命起源的化学进化过程的一个模拟实验装置，请回答：（1）这一实验装置是美国青年学者 设计的。（2）A 装置里的气体相当于 。（3）正负电极接通进行火花放电是模拟自然界的 ，为其提供能量。（4）沸水主要是为了产生 ，实验后可检验到 B装置中含有 等有机小分子物质。（5）此实验表明：在生命起源的化学进化过程中，从 生成有机小分子1
40、3物质是完全可能的。14下图是巴斯德著名的“鹅颈瓶”实验示意图。A 瓶、B 瓶内都装有肉汤，甲图表示A 瓶煮沸，B 瓶不作处理。一段时间后，其中一瓶仍然澄清，另一瓶变质；接着，将澄清的那瓶的瓶颈打断（如乙图） 。请回答：（1）几天后，甲图中肉汤 B 变得浑浊，表明肉汤中长有 ，煮沸的肉汤 A 保持澄清。（2）巴斯德由此推测出 不会自发地从肉汤中长出，只有在 已经存在的条件下才会产生新的 。（3）如乙图中，将盛有澄清肉汤的 A 鹅颈瓶的瓶颈打断，几天后，肉汤变得 。（4）巴斯德实验的结论是 。参考答案学习过程导入新课略探究新知一、1有机物 能量 科学推测 2确凿的证据 化石证据 严密的逻辑二、1
41、46 亿 电闪雷鸣2火山 水蒸气三、1闪电 原始大气 甲烷、氨 降雨 有机物 （1）氨基酸 （2）有机物小分子 2（1）紫外线 有机物 原始海洋 （2）相互作用 原始生命 （3）有机物小分子 原始生命 有机物大分子物质课堂小结 1 （1）与现在的大气相比，最初的原始大气中没有氧气。 （2）最初的原始地球上没有生命存在的环境条件，因此最初的原始地球上不可能存在生命；现在地球上存在许多生命。2 （1）物质：原始大气主要成分是水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。 （2）能量：原始地球上的高温、紫外线、雷电等。 （3）场所：原始海洋。3 （1）证据：1965 年，我国在世界上首先人工合成了结晶牛胰岛素，支持了生命起源过程中由有机小分子物质合成有机大分子物质的阶段。 （2）条件：原始地球环境。现在的地球因为已经不具备当时的原始地球条件，所以不能再形成原始生命。4原始大气和原始海洋。随堂检测 14D课后训练1C 2A 3C 4B 5C 6C 7B 8B 9C 10A 11D 12A13 （1）米勒 （2）原始大气 （3）闪电 （4）水蒸气 氨基酸 （5）无机小分子物质14 （1）细菌 （2）细菌 活细菌 细菌 （3）浑浊 （4）只有在活细菌存在的条件下，才能繁殖出新的细菌
