6.3.1 生命的起源（教学课件）生物新教材冀少版八年级下册

该初中生物学课件聚焦“生命的起源”，核心内容包括米勒模拟实验、生命起源的化学进化过程及我国科学家的贡献。课堂导入从自然博物馆化石切入，联系已学的杂交育种、转基因技术，通过“地球上的生命是怎样起源的”设问，搭建新旧知识的学习支架。 其亮点在于以米勒实验为核心，通过分析装置与原始地球条件的对应关系、推导实验结论，培养科学思维；结合我国1965年人工合成牛胰岛素等成果，渗透态度责任教育。采用“假说辨析—实验验证—过程梳理”的学科特色教学方法，小结清晰归纳化学进化三阶段，助力学生建立“生命是物质长期演化”的生命观念，也为教师提供结构化的教学资源，提升教学效率。

地球之外可能不是没有外星生命，而是我们找错了方向。先聊最熟悉的月球，人类曾六次登上月球，数十个探测器全方位覆盖，从月表土壤到环形山深处，几乎翻遍了月球上的每一寸土地。结论只有一个，月球上没有类人生物，也没有动植物，连微生物痕迹都没有找到，只剩下月球背面的永久阴影区至今尚未完全探测，那里常年零下270摄氏度，那里会不会隐藏着能耐受极寒的未知生命？再看火星，中国天文系列、美国毅力号、欧洲火星快车。全球数十个探测器几乎把火星表面扒了个底朝天，火星上沙丘连绵，峡谷纵横，还有干涸的河道，证明火星上曾经有水，可就是光秃秃的，一片死寂。但科学家始终没放弃，他们发现，在火星地下300米的岩层里，温度适宜且隔绝辐射，会不会藏着靠地下液态水存活的极端生命？还有一个90%的人都不知道的冷知识，前苏联曾和地狱星球进行死磕了20年，从60年代到80年代解体前夕，共向金星发射了16个探测器，每一次探测都堪称向死神节时间。最后一次传回的2小时数据至今仍未完全公开。为什么说金星是地狱星球？因为金星的云层里布满了浓度爆表的硫酸雨，地表压力是地球的92倍，相当于深海1000米的压强，探测器落地就像被万吨巨石碾压，地表温度更是高达462摄氏度，风声、地壳震动声混在一起，活脱脱现实版的末日嘶吼。可苏联却偏偏要硬闯地狱，原因很简单，金星早期可能存在液态水，甚至孕育过简单的生命。1966年，苏联第一颗金星探测器落地后，仅存活了五分钟就彻底报废，报废前传回了一段模糊的影像和诡异的声音，影像里除了荒芜的地表，再无他物。时隔两年，苏联又向金星发射了另一颗探测器，依旧只剩了五分钟，但在材料、技术上已经有了突破。之后，苏联每隔2到3年便会向金星发射一颗探测器，在金星停留的时间也越来越久，从10分钟到30分钟，再到1小时。1984年，苏联最后一次向金星发射探测器，这一次竟然在地狱般的环境里停留了整整2个小时，传回了海量的清晰影像和完整的声音，最后材料撑到极限彻底损毁，残骸至今还留在金星表面。苏联解体后，这份2小时的数据资料只公开了70%，剩下的30%被列为绝密档案。资料证实了金星地表无地球形态的声明。去年，科学家在金星云层中发现了磷化氢，这种物质在地球上几乎只能由生物产生，说明金星可能存在非地球形态的生命活动，只是他们的样子存活方式远远超出了人类目前的探测方式。现在可以明确的是，月球、金星、火星这三个星球上没有类人生物，也没有地球形态的动植物。在宇宙中一定存在外星生命，且不是只靠氧气和水存活的类人形态，或许是能抵御硫酸和高低温的硅基生命，或许是肉眼看不见的能量体，甚至靠宇宙射线存活的暗物质生命，只是以人类目前的设备和认知，根本探测不到，也看不懂。外星生命或许早就存在，只是我们还没找到正确的探测方式，甚至他们可能就在我们身边，只是我们看不见。或许再过十年，随着探测技术的升级，这些谜底都会被一一揭开，但至少可以肯定，宇宙这么大，人类绝不会是唯一的生命存在。 第三章 生命的起源与生物的进化 走进自然博物馆，我们看到很多古老甚至已经灭绝生物的化石。这些生物生活在距今数千万年前甚至数亿年前的地球上，与现在地球上的生物既千差万别，又存在神奇的内在联系。地球上现存的生物具有共同祖先，多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果。 通过本章学习，学会运用进化与适应的观点，解释生物多样性的原因。 学习目标 概念 8 _____________技术是将具有不同性状的亲本杂交，使亲本的多个优良性状在子代集中表现出来的技术。 _____________技术是将一种生物体的一个或多个基因整合到另一种生物体的基因组中，使生物体获得新性状的技术。 杂交育种技术和转基因技术都属于________________技术。 杂交育种、转基因等技术________了农业的发展。 __________院士利用杂交育种技术将人工栽培稻和野生水稻杂交，培育出具有穗大、籽粒多且饱满等许多优良性状的杂交水稻新品种。 温故而知新 杂交育种 转基因 遗传育种 促进 袁隆平 地球上生活着形形色色的生物。苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物都属于绿色植物，但又各有不同。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类有很多区别，也有相似之处。各种生物都来自地球上最早的生命。地球上的生命是怎样起源的? 课堂导入 2024冀少版新教材.生物.八年级.下册 第六单元 生物的遗传与进化 第三章 生命的起源与生物的进化 第一节 生命的起源 理解生命起源的化学进化过程，建立 “生命是物质长期演化的结果” 的生命观念。 生命观念 分析米勒实验的装置、条件与结果，推导实验结论；区分 “科学推测” 与 “无证据臆测”，培养基于证据的逻辑推理能力。 科学思维 模仿米勒实验的设计思路，尝试分析 “原始地球条件如何促进有机物合成”，提升实验设计的逻辑思维。 探究实践 认同我国科学家在生命起源研究中的贡献（人工合成牛胰岛素），树立 “科学研究需严谨、创新” 的态度。 态度责任 01 02 03 04 学习目标——核心素养 重点难点 重点 1.米勒模拟实验的装置、条件、产物及结论。 2.生命起源的化学进化过程。 3.我国科学家在生命起源研究中的成果及意义。​ 1.理解米勒实验装置各部分与 “原始地球条件” 的对应关系。 2.逻辑推导 “小分子有机物如何逐步演化出原始生命” 的过程。 难点 寻证据.阅读 阅读以下资料，重点关注实验最终得到了什么产物。 1953年，科学家米勒(S. L. Miller, 1930- -2007) 等人利用无氧密闭循环装置(图6-3-1)，模拟原始大气条件进行了实验。他们将烧瓶内经加热产生的水蒸气持续通入甲烷、氨、氢气等的混合气体中;用电极连续火花放电，模拟原始天空闪电。最后在装置底部收集到多种有机物，其中有5种是合成生物蛋白质所需要的氨基酸。 观看视频 根据获得的证据思考下列问题。 1.在火花放电条件下，利用甲烷、氨等气体合成了氨基酸，说明了什么? 2.根据米勒的实验结果，可以对生命的起源有哪些推测? 原始的海洋 原始大气 模拟降雨 加热 闪电 探究新知 一、米勒的模拟实验 1.米勒模拟实验的装置 氨基酸 探究新知 一、米勒的模拟实验 2.米勒模拟实验的条件 氨基酸 （1）原始大气： （2）能量： （3）场所： 甲烷、氨、氢气、水蒸气等水分子无机物。 闪电、紫外线、宇宙射线等。 原始大气。 没有氧气 探究新知 一、米勒的模拟实验 3.米勒模拟实验的过程及结果 氨基酸 无机小分子 有机小分子 场所： 原始大气 条件： 高温、闪电、紫外线 在类似原始地球的条件下，无机小分子可以生成有机小分子。 一切生命都来自神的创造。 1.神创论 上帝创世纪、造人 女娲造人 有关生命起源的几种假说 神话故事 知识拓展 12 特创论(或神造说) 这一假说认为，现在地球上的各种生物都是由神创造出来的，生命是上帝或神按照一定的目的，一次性地创造出来的。这一假说极为简单地把生命的起源推到了一个不可知、也无法证明的上帝和神的身上，这是在有科学之前，由于人类的愚昧无知而提出的。这一假说把生命起源的问题，划归神学的范围，因而是极不科学的。 2.自然发生说 生命是从无生命物质自然发生的 腐草为萤是古人观察到的自然现象，认为腐烂的草能够转化为萤火虫，这体现了古人对生物变化过程的朴素认知，属于早期自然观的一部分。 腐草为萤 淤泥生鼠指古人误以为淤泥环境中能自发产生老鼠，这种观点源于对生命起源的误解，属于自然发生论的典型例子，展现了古代科学认知的局限性。 淤泥生鼠 腐肉生蛆描述了肉类腐败后滋生蛆虫的现象，反映了古人对腐败与生命滋生关系的直观理解，是古代生物学观察的常见案例。 腐肉生蛆 17 世纪意大利医生F. Redi 用实验证明腐肉不能生出蛆 不变质 变质 打断瓶颈 变质 巴斯德“鹅颈瓶“实验 静置 根据实验结果，你有什么结论？ 证明了生物不是在现在条件下，从非生命物质自然发生来的。 3.宇宙生命论 事实依据太少，不能证实 观点：地球上的生命来自宇宙的其他天体 在坠落的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。 生命通过化学进化逐渐演化而来 炽热的大气层，天空中赤日炎炎，电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。一切元素都呈气体状态，不存在生命…… 4.化学进化说 原始地球 火山爆发 你能总结原始生命产生的三个阶段吗？ 原始大气 （水蒸气、氢、甲烷等） 有机小分子 （氨基酸） 有机大分子 （蛋白质、核酸等） 原始生命 （从外界获得营养并排出代谢废物，对外界刺激做出反应，能生长和繁殖、能遗传和变异） 原始单细胞生物 探究新知 二、化学进化过程 1.科学推测：生命产生的过程 原始生命 简单的有机小分子 复杂的有机大分子 简单的无机小分子 合成 聚合 形成 原始大气 原始海洋 原始海洋 米勒实验证实 （新陈代谢、对刺激作出反应、生长和繁殖、遗传和变异） ① ② ③ 探究新知 二、化学进化过程 2.生命产生的三个阶段 太平洋东部洋嵴上的“硫化物烟囱” 14.3亿年前的古海底“黑烟囱” “黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区，因热液喷出时形似“黑烟”而得名。喷溢海底热泉的出口，由于物理和化学条件的改变，含有多种金属元素的矿物在海底沉淀下来，尤其是喷溢口的周围连续沉淀，不断加高，形成了一种烟囱状的地貌，叫做黑烟囱。 什么是“黑烟囱”？ 探究新知 二、化学进化过程 3.其他证据：海底热泉 探究新知 三、我国科学家的贡献 1.1965年，我国科学工作者在世界上首次利用氨基酸合成结晶蛋白质——牛胰岛素。 人工合成的牛胰岛素结晶及分子模型 探究新知 三、我国科学家的贡献 2.1981年，我国科学工作者利用核苷酸人工合成组成生命的另一种物质——核酸。 原始海洋中的非生命物质形成原始生命的具体过程，仍有许多未解之谜，有待我们进一步去探索。 以事实为依据的科学争论，对促进人类的认识是非常有益的。 地球上的生命到底起源于哪里？目前尚无定论。 牛胰岛素和核酸的合成说明了什么？ 答：生物小分子氨基酸、核苷酸在一定条件下可以合成有机物大分子蛋白质和核酸。 这些事实都为生命起源的第2阶段（有机小分子→有机大分子）提供了证据！ 课堂练习 经典例题1.原始生命诞生以来，经过漫长时间的不断进化、繁衍，才形成今天丰富多彩的生物世界。下列说法错误的是（     ） A．生命起源的化学演化学说认为原始生命诞生于原始海洋 B．米勒实验模拟了原始地球条件，证明了无机物能形成原始生命 C．地质学、化石记录和解剖学等从不同方面为进化理论提供证据 D．生物的遗传变异和环境因素共同作用，导致了生物的进化 B 米勒实验仅证明无机物可生成有机小分子（如氨基酸），未证明能形成原始生命，故B错误。 经典例题2.科学的推测需要有确凿的证据，下列哪项不属于科学的推测（    ） A．地球以外的其他星球可能存在着外星人 B．经过对陨石的研究，人们认为地球以外的星球存在着形成生命的物质 C．经过对许多化石的研究，人们认为人类起源于森林古猿 D．米勒实验结果说明原始地球条件下可以合成有机物 A 地球以外的其他星球可能存在着外星人，到目前为止，并没有确凿的证据能够证明外星人的存在。虽然从理论上和一些科幻作品的想象中，存在这种可能性，但缺乏实际的观察、研究数据等确凿证据来支持这一推测，所以它不属于科学的推测，A符合题意。 经典例题3.科学研究中经常用模拟实验来解决不便直接用实验进行探究的问题，以提高效率、获取证据。下列对米勒模拟实验的解释，你不认同的是（　　） A．①内模拟了原始大气及闪电 B．②内模拟了水蒸气凝结降雨 C．③内模拟了原始海洋，其蒸发促进了水循环的进行 D．④内产生了氨基酸，证明了原始地球条件可以产生生命 D ④内产生了氨基酸，证明了在原始地球条件下，无机小分子物质可以合成有机小分子物质，但不能证明原始地球条件可以产生生命，生命的产生是一个极其复杂的过程，D错误。 故选D。 1.米勒模拟原始大气条件，将无机物合成了小分子有机物。下列关于米勒实验的叙述，错误的是( ) A.实验装置中甲烷、氨、水蒸气、氢气等气体用于模拟原始大气 B.火花放电模拟闪电提供能量 C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命 D 当堂练 2.科学家在实验室模拟古海底热泉环境，将核苷酸和脂类等物质混合,经过一段时间，得到了几十到几百个核苷酸构成的聚合物。科学家用X射线衍射技术分析产物结构，发现这些物质与RNA结构非常相似，而这些有机物还被脂类包裹起来，形成一个个微小的囊泡。囊泡内外的物质能通过脂类的“膜”进行交换，这些囊泡被称为“原细胞”。据此回答下列问题。 (1)实验中得到类似RNA的核苷酸聚合物，证明在古海底热泉环境中，小分子有机物能合成___________________。 大分子有机物 (2)囊泡呈现的生命特征是( ) A.生长和繁殖 B.对刺激做出反应 C.遗传变异 D.物质交换 (3)模拟在原始海洋中合成RNA对研究生命的起源有什么意义? 答：模拟在原始海洋中合成RNA，说明原始地球条件下，无机小分子可以逐步形成有机小分子，进而合成有机大分子（如RNA），为生命起源的化学进化提供了重要的实验证据，证明了生命起源的第一步（从无机小分子到有机大分子）是可能发生的；同时RNA作为重要的生物大分子，既可以储存遗传信息，也能催化化学反应，为探索原始生命的遗传和代谢机制提供了线索，推动了对生命起源过程的理解。 D 人类对地外生命的探索 开眼界 观看视频 一、米勒的模拟实验 1.实验装置 2.实验条件：（1）原始大气：甲烷、氨、氢气、水蒸气，没有氧气。（2）能量：闪电、紫外线、宇宙射线等。（3）场所：原始海洋 二、化学进化过程 1.简单无机小分子→简单有机小分子（氨基酸）：米勒实验证实，原始大气 2.简单有机小分子→复杂有机大分子（蛋白质、核酸）：我国科学家证实，原始海洋 3.复杂有机大分子→原始生命（获得营养，排出废物，对刺激做出反应，生长、繁殖，遗传和变异），原始海洋 三、我国科学家的贡献 1.1965年人工合成牛胰岛素 2.1981年人工合成核酸 课堂小结 34 生活的美妙就在于它的丰富多彩，要使生活变得有趣，就要不断地充实它！ 谢谢聆听 Thank you 学好生物，学会生活 Lavf58.46.101 vid:v0d00fg10000cnqp28rc77u207qobg2g Lavf58.46.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $米勒实验是一项经典的实验，旨在模拟地球早期环境，探索生命起源的可能性。这项实验由美国化学家斯坦利米勒于1953年进行，实验结果为生命起源的化学进化理论提供了重要支持。然而，尽管米勒实验具有重要意义，但它并不能证明生命不可能自然产生。生命起源是一个复杂的科学问题，目前尚无确凿的答案。米勒实验通过模拟地球早期的大气环境，证明了简单的有机分子可以在自然条件下合成。实验中，米勒将水蒸气、氨、甲烷和氢气混合在一起，模拟了地球早期的大气成分，然后它通过电火花模拟雷电激发化学反应。实验结果显示，在这种条件下，简单的有机分子如氨基酸、脂肪酸和糖类等可以自发合成。这一实验结果为生命起源的化学进化理论提供了重要支持。化学进化理论认为，生命起源于非生物物质的化学反应，这些反应逐渐累积形成复杂的有机分子，最终产生生命。米勒实验证明了这一过程在地球早期环境中的可行性。然而，米勒实验并不能证明生命不可能自然产生。首先，实验只是模拟了地球早期环境的一部分，无法完全复制当时的条件。地球早期环境可能还包括其他未知的因素，这些因素可能对生命起源起到关键作用。其次，实验中合成的有机分子仅是生命起源过程的一部分，要形成完整的生命体系，还需要更多的化学反应和分子组装，这些过程可能需要特定的条件和催化剂，目前尚不完全清楚。此外，生命起源的化学进化理论也面临一些挑战，例如地球早期环境中的有机分子如何进一步组装成复杂的生物大分子，如蛋白质和核酸，仍然是一个未之谜。此外，生命的能量来源和遗传信息的起源也是生命起源研究中的重要问题。米勒实验为生命起源的化学进化理论提供了重要支持，证明了简单的有机分子可以在地球早期环境中自发合成。然而，生命起源是一个复杂的科学问题，米勒实验并不能证明生命不可能自然产生，要全面理解生命起源的过程，还需要更多的研究和实验。