6.3.1地球上生命的起源——“探索生命起源”研学活动（情境课件）生物新教材人教版八年级下册

生命是宇宙中最为神奇、最不可思议的事物，它是生物体进行自身繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生反应所表现出的负荷现象。生命经历了由简单到复杂，由演化过程。纵观生命的演化历程，我们不禁要问，生命从何而来，又是何时起源的这就是今天我们要探索的问题。研究生物演化的最有力证据是来自于不同地质时期岩层中的古生物化石。目前最早的生命记录是发现于澳大利亚西部砂岩中的距今约35亿年前的微生物化石。那么比这更早的生命又来自何处？目前我们关于早期生命起源的认知主要建立在一系列的科学假说之上。大约46亿年前，原始太阳系中的一些气体与尘埃云独具，形成了原始地球，为生命诞生创造了物质基础。科学家推测，在距今38亿年前左右，随着原始地球表面温度的降低，原始大气在电闪雷鸣及各种宇宙射线的锤炼之下，可能合成出了一系列简单的有机小分子。它们汇聚到原始海洋中，又合成出蛋白质、核酸等有机高分子物质，之后再进一步聚合浓缩，组成有机多分子体系。最终有些多分子体系经过长期不断的演变，形成了原始的生命力。 那生命又是怎么产生的呢？咱们来看一个实验，这是美国的青年学者米勒，他在1953年做的一个实验。用烧瓶里的水溶液模拟原始的海洋，在烧瓶里的甲烷、氨气、氢气和水蒸气模拟原始的大气。米勒先给烧瓶加热，水蒸气开始在管中循环。然后他通过两个电极放电产生电火花来模拟原始地球上的闪电。球形空间里的气体产生化学反应，而球形空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸气冷却，形成液体流回到底部的烧瓶，这正模拟了降雨的过程。米勒用了一周的时间分析装置中的液体，发现其中居然包括了氨基酸在内。有机物科学家根据米勒的实验推测出，原始的大气在高温、紫外线、外线以及雷电等自然条件下的长期作用下，形成了许多简单的有机物。后来大气中的水蒸气凝结成降雨落在了地面上，有机物也随着降雨进入湖泊、河流。 “探索生命起源”研学活动 新教材人教版|八年级下册|第六单元 生命的延续和发展 第三章 生物的进化 第一节 地球上生命的起源 学 习 目 标 课标要求 核心素养目标 8.1 地球上现存的生物来自共同祖先 8.1.2 生命最有可能是在原始海洋中形成的 关键目标 科学方法——推测 生命起源的过程 生命观念 通过描述 “化学起源说” 中生命起源的过程，形成对生命起源的科学认识，理解生命现象的本质。 科学思维 通过分析米勒实验的设计原理及结果，锻炼运用证据和逻辑进行科学推理的能力，培养批判性思维。 探究实践 通过观察实验和图片，推理想象从有机物到细胞的过程，提升科学探究的实践能力。 态度责任 关注生命起源的不同观点及研究进展，培养科学探索的精神和尊重多元观点的态度。 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 准备好开启本次探索了吗？ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 情境导入 一起来探索地球上生命的起源吧！ 为了拓展学生的视野，丰富学生的知识，学校组织学生参加国家自然博物馆，探索生命起源的研学活动。这次研学活动，同学们收获颇丰。为了更好地了解地球上生命的起源，小明收集整理了大量有关资料，整理了地球上生命的起源过程。现在，让我们伴随小明的脚步，一起探索地球上生命的起源吧！ 推测 新知·讲授 地球上最初的生命是什么样的呢？产生的过程和条件又是怎样的？关于这些问题，我们不可能通过直接观察来获得答案，也难以得到确凿的证据。但我们知道，地球上生命的生存需要有机物和能量，还需要其他一些条件。关于生命的起源可以通过有关研究进行科学的推测。 探究新知 01 科学方法——推测 推测 新知·讲授 推测是根据已知的事物，通过思维活动，对未知事物的真相提出一定的看法。科学的推测需要一定的证据作为基础，凭空想象往往是站不住脚的。例如，巴斯德（L.Pasteur）推测使肉汤变质的细菌不是在肉汤 中自然发生的，而是来自空气中已有的细菌，他的推测因为有 实验证据的支持而被人们广为接受。科学的推测还需要严密的 逻辑，也需要丰富的联想和想象。 探究新知 01 科学方法——推测 科学方法 推测 巴斯德(L.Pasteur) 推测 新知·讲授 探究新知 01 科学方法——推测 假设：腐败物质中的微生物是来自空气中的微生物。 烧瓶有一个弯曲的长管与外界空气相通。瓶内的溶液加热至沸点，冷却后，空气可以重新进入，但因为有向下弯曲的长管，空气中的尘埃和微生物不能与溶液接触，使溶液保持无菌状态，溶液可以较长时间不腐败。如果瓶颈破裂，溶液就会很快腐败变质，并 有大量的微生物出现。实验得到了令 人信服的结论：腐败物质中的微生物 是来自空气中的微生物。 探索地球上生命的起源 新知·讲授 1.古人对生命起源的探索——“神创论” 探究新知 02 地球上生命的起源 认为生物界的所有物种（包括人类），以及天体和大地，都是由神创造出来的。世界上万物一经造成，就不再发生变化；各种生物之间都是孤立的，相互之间没有任何亲缘关系。 上帝创造世界 女娲抟土造人 × 探索地球上生命的起源 新知·讲授 2.近代人类对生命起源的探索——“自然发生论” 探究新知 02 地球上生命的起源 生物是从非生物环境中自然发生出来的。 腐肉生蛆 淤泥生蛙 腐草化萤 谷糠生鼠 探索地球上生命的起源 新知·讲授 2.近代人类对生命起源的探索——“自然发生论” 探究新知 02 地球上生命的起源 × 17世纪意大利医生雷迪用实验证明腐肉不能生蛆。 1864年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物。 探索地球上生命的起源 新知·讲授 3.现代人类对生命起源的探索 探究新知 02 地球上生命的起源 ① 地质学研究表明，地球大约是在46亿年前形成的。那时候地球表面的温度很高，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。 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 地球上生命的起源 新知·讲授 ② 20世纪50年代，米勒(S. Miller) 模拟了原始地球的条件和大气成分，将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体通入一个密封的装置内，通过进行火花放电(模拟闪电),合成了多种氨基酸。此外,还有一些科学家模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另外一些有机物。 探究新知 02 地球上生命的起源 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 地球上生命的起源 新知·讲授 ③ 陨石是人类比较容易获得的、来自地球之外的岩石样品，是珍贵的科学研究资源。1969年，人们发现，坠落在澳大利亚的陨石中含有多种氨基酸。 探究新知 02 地球上生命的起源 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 陨石 地球上的陨石坑 地球上生命的起源 新知·讲授 讨论： 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？ ②你认为原始地球上存在生命吗？请说出你的理由。 现在的大气成分中有氧气，而原始大气的成分中没有氧气。 原始地球上不存在生命，因为原始地球上没有生命存在的条件。 探究新知 02 地球上生命的起源 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 地球上生命的起源 新知·讲授 讨论： ③根据米勒及其他科学家的实验结果，可以对生命的起源作出怎样的推测？ 根据米勒及其他科学家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，生命起源的第一阶段——从无机物到有机物是完全能够实现的。 探究新知 02 地球上生命的起源 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 地球上生命的起源 新知·讲授 讨论： ④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的部分有机物的事实，可以推测构成生物体的有机物能够在地球以外形成并被带到地球。 探究新知 02 地球上生命的起源 分析·讨论 原始地球上生命形成的推测 地球上生命的起源 新知·讲授 科学实验表明，尽管原始地球上不存在生命,但能产生构成生物体的有机物。科学家推测，原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物。后来,地球的温度逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始海洋中。原始海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物不断地相互作用，经过极其漫长的岁月，在地球形成以后的10亿年左右，才逐渐形成了原始的生命。也就是说，生命最有可能是在原始海洋中形成的。 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (1)海洋化学起源学说 地球上生命的起源 新知·讲授 原始地球为生命起源的化学进化提供了以下条件： 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (1)海洋化学起源学说 物质条件：原始大气(水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等) 能量条件：高温、紫外线、雷电等。 场所：原始海洋。 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (1)海洋化学起源说 高温、紫外线、雷电 有机小分子物质 氨基酸、核苷酸等 原始海洋 生物大分子物质 蛋白质、核酸等 原始生命 多分子体系 外包原始界膜 不断完善 过程： 无机小分子物质 原始大气 随雨水汇集到原始海洋，相互作用 氮气、氨、水蒸气等 尚未被证实 已被证实 地球上生命的起源 新知·讲授 这种推测有科学依据，因为地球形成初期，原始大气成分以甲烷、氨 、氢气等为主，没有氧气，因此最早出现在地球上的生物很可能是厌氧生物。 探究新知 02 地球上生命的起源 科学家认为最早出现的生物可能是厌氧生物，你认为这种推测有依 据吗？ 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (1)海洋化学起源学说 关于地球上生命起源的问题，目前大多数科学家认同“海洋化学起源说”，但是也存在不同的看法。一些科学家认为，从原始大气中的无机物到有机物、从有机物再到原始生命出现的漫长过程，是在原始地球上进行的、但是，从有机物到原始生命这一阶段是怎样进行的，目前还只是一些推测，缺乏实验证据。 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (2)宇宙发生说 也有一些科学家根据对宇宙空间中物质的研究，认为原始生命可能来自其他星球。 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 “中国天眼”位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中，是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。 “中国天眼”用来巡视宇宙中的中性氢、探测星际分子、 观测脉冲星、搜寻星际通讯信号。 借助这只敏锐的大眼睛，人类在寻找地外文明的路上 又向前迈进了一步。 “中国天眼”探索地外文明 知识拓展 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 (4)热泉生态系统起源说 认为生命的起源可能与热泉生态系统有关。热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免外物撞击地球时所造成的有害影响，因此热泉生态系统是孕育生命的理想场所。 地球上生命的起源 新知·讲授 探究新知 02 地球上生命的起源 3.现代人类对生命起源的探索 总之，关于生命起源的问题，科学家还在进行不懈的探索。 让我们来总结下本次探索吧！ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 地球上生命的起源 物质条件：原始大气（火山喷出的气体，不含氧气） 科学方法—推测 概念 要求 地球上生命的起源 原始地球为生命起源提供的条件 历程：原始大气中无机小分子物质→有机小分子物质→生物大分子物质→有机多分子体系→原始生命。 “海洋化学起源说” 课堂总结 思维导图 证据：米勒的模拟实验（验证了生命起源的第一阶段） “宇生说” 原始生命可能来自其他星球 能量条件：紫外线、雷电、高温等 场所：原始海洋 需要严密的逻辑。 需要丰富的联想和想象。 需要一定的证据作为基础。 根据已知的事物，通过思维活动，对未知事物的真相提出一定的看法。 结论：原始生命有可能在原始海洋中形成的。 1.地球的年龄大约为46亿年，人类如果穿越时空隧道去到46亿年前的地球，会无法生活，主要是因为那时候的地球上没有（　　） A.水蒸气 B.氧气 C.甲烷 D.氢气 2.科学家推测，地球上原始生命起源于（　　） A.原始大气 B.原始海洋 C.原始岩层 D.原始火山 B 课堂练习 能力提升 B 3.米勒的模拟实验可以说明的物质变化情况和原始生命起源的可能场所分别是（　　） ①由无机物形成简单的有机物 ②由简单的有机物形成复杂的有机物 ③原始大气 ④原始海洋 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ B 课堂练习 能力提升 4. 关于生命起源的假说众多，但大多数学者认同苏联学者奥巴林等提出的生命起源的化学进化学说，关于这一学说及其实验探索的说法正确的是（　　） A．地球上原本没有生命，生命是由非生命物质逐渐演变而来的 B．原始大气与现代大气的成分相同，原始生命诞生于原始海洋 C．米勒实验支持了有机小分子物质形成有机大分子物质的过程 D．米勒实验过程中的火花放电模拟了原始地球的降雨现象 A 课堂练习 能力提升 5. 人们不断探索生命起源的奥秘，根据已有研究作出推测，正确的是（　　） A．原始生命起源于原始大气 B．研究表明，原始大气中存在着氧气 C．在现有条件下地球上还会再形成原始生命 D．米勒的模拟实验表明原始地球上能产生构成生物体的有机物 D 课堂练习 能力提升 6. 在原始地球的条件下，氨基酸分子的生成和原始生命诞生的场所分别是（　　） A．原始大气和原始海洋 B．海洋和河流 C．原始大气和高温干燥地区 D．原始海洋和高温湿润地区 A 课堂练习 能力提升 7.巴斯德被称为“微生物学之父”。如图是他做的实验，对该实验分析正确的是（　　） A.实验缺少对照组 B.实验变量是肉汤存放时间 C.巴斯德用鹅颈瓶盛肉汤是为了防止肉汤溢出 D.实验证实了细菌是由原来已经存在的细菌产生的 D 课堂练习 能力提升 “探索结束” 新教材人教版|八年级下册|第六单元 生命的延续和发展 谢谢观看！ $这是原始的地球，炽热炎炎，有时又电闪雷鸣，地面上常常有火山爆发，熔岩横流，这样的环境真是太糟糕了。火山在不断喷出气体，有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，这些气体构成了原始的大气层，但是你发现了吗？这里面居然没有氧气，所以原始地球上没有生命的存在条件。 科学家根据米勒的实验推测出，原始的大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件下的长期作用下，形成了许多简单的有机物。后来大气中的水蒸气凝结成降雨落在了地面上，有机物也随着降雨进入湖泊、河流，汇集到原始的海洋中。而原始的海洋就像是一盆稀薄的热汤，里面的有机物经过漫长的岁月不断的相互作用，终于在地球形成10亿年左右，形成了原始的生命。这就是现在被普遍接受的化学起源说。化学起源说是科学家根据米勒的实验做出。 这个30米高的海底热泉被称为哥斯拉。令人难以置信的是，海底热泉养活的生物数量居然和热带雨林的一样多。在某些地带，50万只动物挤在仅一平方米的区域内。他们完全靠细菌来获取食物，而细菌则是以溶解在热水中的化学物质为食。