7.3.1 地球上生命的起源 课件-2023-2024学年人教版生物八年级下册

月球上的环境条件与地球上的相差很大。例如,月球上没有大气、没有水、昼夜气温变化非常大……你认为月球上有生命存在吗?生命的存在必需具备哪些条件? 月球上面不存在生命 生命的存在必须的条件:包括水和适宜的温度,大多数生物还需要氧气。 新课 导入 400万年前,人类的原始祖先——森林古猿,在莽莽森林中风餐露宿,与兽共舞。 思考:几亿年前乃至几十亿年前,地球上的生物是怎样的?最原始的生命又是怎样出现的呢? 新课 导入 这些问题的答案不可能通过直接观察来获得,也难以得到确凿的证据。 第一节 地球上生命的起源 第七单元 生物圈中生命的延续和发展 第三章 生命的起源和进化 描述生命起源的过程。 关注生命起源的不同观点。 2 1 尝试运用证据和逻辑作出推测。 3 (难点) (重点) 学习 目标 我们无法穿越回到几亿年前去直接观察当时地球的原始生命,可以通过什么方法知道生命的起源呢? 可以根据已知的事物,通过思维活动,对未知的事物的真相提出一定的看法,进行科学推测。 进行推测的时候应该注意什么呢? 推测的条件:①有一定的证据做基础②有严密的逻辑③有丰富的联想和想象。 一、科学的方法-推测P51 神创论 自然发生论 宇生论 热泉生态系统 化学进化论 05 01 02 03 04 你知道地球上关于生命起源的传说吗? 一、科学的方法-推测P51 6 1.神创论 《山海经》—女娲造人 认为一切生命都是由神或者上帝设计创造的 《圣经》—上帝创造万物,最后造人 科学吗? 二、地球生命起源的观点P51 7 “人类起源于森林古猿”的结论有许多化石证据的支持,“神创论”不攻自破! 化石证据 KO 神创论 二、地球生命起源的观点P51 生命与是从非生物环境中自然发生出来的 腐草化萤现象 腐肉生蛆现象 淤泥生鼠现象 2.自然发生论 腐败植物中出现大量的萤火虫,满天飞舞。 鲜肉中没有蛆;腐肉生蛆。 干净环境没有鼠,一旦变脏鼠大量出现。 干涸地方没有青蛙,一旦有水就出现蝌蚪和青蛙。 水中生青蛙现象 二、地球生命起源的观点P51 9 推测: 生物是从非生物物质中自发产生的。 不封口的瓶子中鱼肉上会生蛆 封口的瓶子中 鱼肉上不会生蛆 17世纪中叶,意大利医师弗朗西斯科 雷迪做了第一次实验。 雷迪的实验及结论严谨吗?为什么? 不严谨。违背了单一变量原则,没有考虑空气中的物质对实验造成的影响。 疑问:生命是自然发生的吗? 二、地球生命起源的观点P51 10 雷迪的第二次实验: 有网罩的瓶里腐肉不能生蛆,无网罩的瓶里腐肉生蛆。 结论:蛆是由苍蝇的卵孵化而来的。 实验证据 KO 自然发生论 二、地球生命起源的观点P51 肉汤在开口烧瓶中加热沸腾 冷却 繁殖许多微生物 肉汤在加棉塞烧瓶中加热沸腾 冷却 没有微生物繁殖 斯帕兰扎尼实验 为进一步否定“自然发生说”奠定了基础。 推测: 肉汤中的微生物不是自发产生的,而是来自瓶外。 后来人们用显微镜观察腐肉时,发现了肉眼看不见的微生物。于是又有人质疑:肉眼可见的生命不能自发的产生,那肉眼看不见的呢? 二、地球生命起源的观点P51 12 推测:使肉汤腐败的微生物并非瓶内自然发生,而是来自外界环境。 1860年法国科学家巴斯德的鹅颈瓶实验: 实验证据 KO 自然发生论 二、地球生命起源的观点P51 地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自其他宇宙星球或星际尘埃。 3.宇生论 事实:1969年发现,坠落在澳大利亚的陨石中含有并非来自地球的氨基酸,天文学家在星际空间发现了数十种有机物。 二、地球生命起源的观点P52 14 思考: 陨石中含有构成生物体所需要的部分有机物,由此可以作出什么推测? 从陨石中含有构成生物体所需要的有机物的事实,可以推测构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。并在地球上演变为原始的生命。 地球上的陨石坑 事实依据太少 宇生论不能证实 二、地球生命起源的观点P52 15 20世纪70年代未,科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热泉,在这些热泉里生活着众多的生物,包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。这些生物群落生活在一个高温(热泉喷口附近的温度达到300 以上)、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。 4.热泉生态系统 观点:最早的生命可能来自深海热泉附近 二、地球生命起源的观点P52 16 中国在南海发现的古热液烟囱 黑烟囱喷出大量硫化物、甲烷等化学物质,为微生物提供充足的能量,其它动物则依靠这些微生物合成的有机物为食物来源。 没有阳光照射、了无生机的深海中,黑烟囱却创造出一个“生命绿洲”。 地球上最初的生命是什么样的?产生的过程和条件又是怎么样的? 二、地球生命起源的观点P52 观点:在原始地球条件下,无机物能生成许多简单的有机物,这些有机物在原始海洋中经过长期而复杂的演变,终于出现了原始生命。 5.海洋化学起源说 二、地球生命起源的观点P51 地质学研究表明,地球大约是在46亿年前形成的,那时候地球的温度很高,环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了原始的大气层。原始大气中没有氧气。 资料分析 原始地球表面想象图 ①形成时间 ②环境条件 ③原始大气 ④原始海洋 推测,随着地球温度逐渐下降,原始大气中的水蒸气凝结成雨,降落到地面,在低洼处形成湖泊和河流,最终汇聚成原始海洋。 二、地球生命起源的观点P51 19 思考 1.地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显的不同? 现在的大气成分中有O2,而原始大气的成分中没有O2。 2.你认为原始地球上存在生命吗?请说出你的理由。 原始的地球上不存在生命,因为原始地球上没有生命存在的环境条件。 原始地球环境的想象图 原始地球中存在能量,存在无机物 原始地球可以形成有机物吗? 二、地球生命起源的观点P52 20 1953年,美国青年学者米勒(1930-2007)模拟原始地球的条件和大气成分,将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密封的装置内,通过进行火花放电,合成了多种氨基酸。 资料分析 二、地球生命起源的观点P52 21 二、地球生命起源的观点P52 米勒实验装置示意图 思考 1.烧瓶中的沸水代表的是什么? 2.正、负电极模拟的是什么? 3.上部的球形空间里模拟的是什么条件? 4.冷却水的过程模拟的是什么过程? 5.米勒的实验合成了哪种物质? 原始海洋 原始大气 闪电 降雨过程 氨基酸 还有一些学者模拟原始地球的大气成分,在实验室里制成了另一些有机物。 原始火山 二、地球生命起源的观点P52 23 思考: 根据米勒及其他学者的实验结果,可以对生命的起源作出怎样的推测? 根据米勒以及其他学者的实验结果可以推测,原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物。因此,生命的起源从无机物到有机物,这一阶段是完全能够实现的。 为生命起源的第一阶段提供证据。 二、地球生命起源的观点P53 24 资料1: 1965年,我国科学工作者利用氨基酸,在世界上首次合成了一种生物有机大分子结晶蛋白质——牛胰岛素 1981年,我国科学工作者又利用简单的小分子有机物,人工合成了组成生命的另一种重要物质——核酸 资料2:前苏联学者奥巴林将蛋白质、核酸、糖类和脂肪等物质放在合适的溶液中,这些物质能够自动地浓缩聚集为一个个球状小滴,这个球状小滴小滴周围有类似于膜那样的边界,并能从外界吸收某些分子,发生特定的化学反应,反应产物也能从小滴中释放出去。表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。 [资料分析]推测有机小分子怎么形成原始生命的 二、地球生命起源的观点P53 “海洋化学起源说” 无机物 紫外线、闪电、高温 有机小分子物质 生物大分子物质 (氨基酸、核苷酸等) (蛋白质、核酸等) 多分子体系 外包 原始界膜 不断 完善 原始生命 原始大气 原始海洋 思考: 原始地球为生命的产生提供了哪些条件? 物质条件 能量条件 场所条件 原始大气 闪电、高温等 原始海洋 米勒的模拟实验证实 还没有直接的证据 原始海洋是原始生命诞生的场所,是原始生命的摇篮 二、地球生命起源的观点P53 26 三、探索地球外的生命P55 2011年8月,美国科学家宣布,在火星上首次发现有流动水的痕迹。另外,木星的第二颗卫星上也有可能存在生命。 据2011年美国太空总署公布的研究结果表明,在银河系中与地球环境条件类似的行星可能多达200颗,有54颗极有可能存在外星生命的“可居住区”。 人们建立了许多巨型的射电天文望远镜,不间断地搜索太空,希望能接收来自外星生命的信号。 三、探索地球外的生命P55 视频:人类对宇宙的探索 三、探索地球外的生命P55 地球上生命的起源 研究生命起源的方法 原始地球为生命起源提供的条件 原始生命的海洋化学起源说 科学推测 场所:原始海洋 物质:原始大气 能量:紫外线、雷电、高温等 第1阶段:无机小分子物质 有机小分子物质 第2阶段:有机小分子物质 有机大分子物质 第3阶段:有机大分子物质 有机多分子体系 第4阶段:有机多分子体系 原始生命 课堂 小结 30 课堂 小结 1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“ ”。 (1)原始大气中存在着氧气和二氧化碳等气体 ( ) (2)美国学者米勒的模拟实验表明,原始地球上能形成构成生物体的蛋白质等有机物 ( ) 课堂 练习 2.你认为在现在的环境条件下,地球上会不会再形成原始生命?为什么? 不会。因为现在的地球不存在原始生命形成时所需要的环境条件,如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外,现在的海洋成分也发生了变化。 课堂 练习 33 3.我国古代著名思想家老子说:“天下万物生于有,有生于无。”这与现代生物学中关于生命起源的观点是不谋而合还是大相径庭?说说你的看法。 这一问题的答案取决于对老子原话的理解。 如理解为“天下的任何事物都是从‘有’,即现在已经存在的事物中产生的,而这些事物又是从‘无’,即目前不存在的事物,而是从别的事物中产生的”,则与现代生物学中关于生命起源的观点不谋而合。 如果理解为“有生于无”中的“无”,是虚无,是不存在的、什么都没有的状态,则与现代生物学中的生命起源的观点大相径庭。 课堂 练习