第3节 地球的演化和生命的起源（举一反三讲义）科学浙教版九年级下册

第3节 地球的演化和生命的起源 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：地球的演化 2 知识点2：生命的起源 3 【巩固训练】 5 【学习目标】 1.了解地球的演化过程 2.地球初期的模样与演化的过程 3.了解生命起源的过程 4.了解巴斯德和米勒的实验 5.奥巴林和霍尔丹的生命起源学说 6.生命外来学说 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：地球的演化 1.地球的演化：地球的演化离不开宇宙，也离不开最基本的物质。正是由于宇宙中的各种有利条件和物质的发展变化，地球才能一步步地成长演化，如今地球仍处在不停的演化之中。地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。 2.地球结构的形成：地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 地球初期的模样 3.地球外貌的演化：地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。 火山喷发 岩浆流 岩浆冷却、凝固 4.生命的演化：在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 25亿~5.7亿年前的元古代，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。 5.7亿~2.5亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。 2.5亿~0.65亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物繁盛。 0.65亿年前至今的新生代，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现；人类诞生。 知识点2：生命的起源 1.生命的诞生猜想：早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2.古人的生命起源理论：在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生蛆”等。 3.巴斯德实验：1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生蛆”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 奥巴林的蛋白质聚合 霍尔丹认为生命起源于细菌 4.奥巴林和霍尔丹理论：直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 5.米勒实验：1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。人们开始意识到，原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来，并推论生命是在此基础上进化而来的。广泛开展的模拟实验，已经成为化学进化的主要研究方法。 米勒实验 原始大气与原始海洋成分想象图 6.化学起源的局限性：一些现代科学家相信生命起源的化学进化假说。简单的有机分子，如氨基酸、核苷酸等能结合形成聚合体。他们推测一些有机化合物经过长期而又复杂的化学变化，逐渐形成更大、更复杂的分子，直到形成组成生物体的基本物质一蛋白质，以及作为遗传物质的核酸等大分子物质。但是，关于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科学家还不清楚。 7.原始生命形成推测：在一定条件下，蛋白质和核酸等物质经过浓缩、凝聚等作用，可以形成一个由多种分子组成的体系。这个体系的外面有一层膜，将其内部与海水相隔开，在原始海洋中经历漫长、复杂的变化，最终形成了原始的生命。 8.生命外来说：1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【例1】【典例1】液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”有密切关系的是（   ） ①地球上昼夜更替的周期较适中 ②地球的质量和体积适中 ③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离比较适中 A．①④ B．①② C．②③ D．②④ 【变式1】如图所示为米勒模拟原始地球条件的实验装置，下列说法错误的是（　　） A．实验利用甲烷、氨、氧气等气体模拟原始大气 B．实验中通过火花放电模拟原始大气的雷电条件 C．实验后可以在装置中检测到多种有机小分子物质 D．实验证明了在原始地球条件下从无机小分子转化为有机小分子的可能性 【变式2】生命起源一直是科学界争论的热点。有科学家认为“生命起源于外星球”，以下不支持该论点的是(     ) A．陨石中发现有并非来自地球的氨基酸 B．天文学家在星际空间发现了数十种有机物 C．最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水 D．美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸 【变式3】在科学探究过程中，区分事实和观点是十分必要的。以下关于生命起源和进化的陈述中， 属于观点的是 A．1953年，米勒通过模拟实验合成了多种氨基酸 B．1969年，人们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 C．天文学家在星际空间发现了数十种有机物 D．生命是上帝和神创造出来的 【巩固训练】 1．科学实验为结论的得出提供了支持。下列选项中，科学实验与结论的关系正确的是（　　） A．马德堡半球实验证明了大气压的存在并定量测出其大小 B．奥斯特实验证明了电流的磁效应 C．卢瑟福的α粒子轰击金属箔实验证明了原子核由质子和中子构成 D．米勒模拟实验证明了地球上的生命是由非生命物质转化的 2．下列关于生命起源和生物进化的叙述，正确的是（　　） A．化石记录是研究生物进化的直接证据 B．生物变异和进化都是定向的 C．米勒模拟原始地球的条件和大气成分，在密闭的装置里合成了多种蛋白质 D．原始大气中含有水蒸气、氢气、氨、氧气、甲烷等气体 3．生命的起源和生物的进化问题，很久以来便吸引着人们去探求，但也不断出现各种各样的争论。下列争论错误的是（　　 ） A．科学家推测，原始生命起源于原始海洋 B．具有有利变异的个体生存和繁殖后代的机会更多 C．在地质年代较晚的地层中也可以找到低等生物的化石 D．科学实验表明，原始地球上能产生生物体 4．如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（    ） A．装置中甲烷、氨、水、氢四种气体用于模拟原始地球的大气 B．火花放电模拟闪电 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 5．下列说法正确的是（    ） A．板块构造学说认为板块漂浮在软流层上，不断发生碰撞和张裂 B．米勒模拟实验证明了原始海洋中的有机物会演变成原始生命 C．天体系统的结构层次为：地月系—太阳系—银河系—河外星系—总星系 D．大爆炸宇宙论和板块构造学说都是经过科学实证的结 6．如图为美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验装置，此实验说明（　　） A．原始地球能形成原始生命 B．紫外线等自然条件的长期作用形成原始生命 C．生命起源于原始大气 D．原始地球能形成构成生物体的有机物 7．2019年春节期间，由吴京主演的科幻电影《流浪地球》获得了极佳口碑。影片中介绍因为太阳系中唯一的恒星太阳即将毁灭，所以人类寻找新的栖息地不需要考虑的因素是（   ） A．适宜的温度 B．一定厚度，适宜呼吸的大气 C．充足的水 D．新栖息地所在的星球自转一周时间为24小时 8．生命起源和生物进化问题吸引了许多科学家探究的目光。下列关于生命起源和生物进化的有关说法中，错误的是（　　） A．生命起源于原始海洋 B．生物多样性是生物亿万年进化的结果 C．化石为生物进化提供了间接证据 D．生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化 9．在探索地球上生命起源的活动中，美国科学家米勒做了一个著名的实验：他把甲烷、  氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体，放入真空密闭的  玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后，他惊奇地发现仪器中有数种氨基酸生成。下列关于米勒实验的说法正确的是（  ） A．原始大气可以供给呼吸 B．该过程发生了化学变化 C．在该过程中元素的种类发生了变化 D．该过程形成了原始生命 二、解答题 10．历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推断，原始地球空气成分和木星、土星上的大气成分类似。1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验。米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请根据下图回答下列问题。 （1）米勒实验属于“模拟实验”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了 的成分，它与现在的大气成分相比主要不含 。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供 。 （2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了 ，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是 。 （3）根据米勒的试验，部分学者提出了化学起源学说，他们认为生命起源的大致过程是：原始大气（无机小分子）→ →复杂有机物→原始生命。 11．请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 12．下图是生命化学起源的过程示意图，请据图回答下列有关生命起源的问题。 （1）原始大气的成分有哪些？ 。这些物质是从哪里来的？ 。 （2）原始大气成分与现在的大气成分有什么明显不同？ 。 （3）生命起源的第一阶段是由原始大气的各成分形成 ，第二阶段是由 形成 ，第三阶段是由 形成 ，并进一步形成原始的单细胞生物。 （4）你认为生命起源的三个阶段中最重要的一个阶段是 。 （5）发生在原始大气中的过程是 。 （6）发生在原始海洋中的过程是 。 三、填空题 13．地球的演化。46亿年前地球形成之初是一个 。在距今约 亿年前，最原始的生命体在 中诞生。 四、探究题 14．生命起源，指的是生命何时、何处、怎样起源的问题，一直是人们关注和争论的焦点。 材料一：千百年来，普遍流行着“自然发生说”。该学说认为肮脏的垃圾会自生虫蚁，粪便和腐臭的尸体会自生蝇蛆。生物可以从他们所在的物质中自然发生，不需要繁衍产生。 材料二：意大利宫廷医生雷迪用实验证明腐肉生蛆是蝇类产卵的结果，实验过程如下图所示。他首先对自然发生说提出异议。 材料三：法国微生物学家、化学家巴斯德利用自己设计出的鹅颈烧瓶，将煮熟的肉汤置于其中，精巧的实验装置进一步证明微生物是引起食物腐败、长出蛆虫的原因。 （1）雷迪医生的实验中，将两块大小相同的猪肉分别放在两个同样的碗中，其中A碗敞口，B碗盖上一块纱布，纱布的作用是 。 （2）如果要彻底的否定“自然发生说”，就要明明白白的解释微生物的来源，或者证明是微生物使肉汤变质，而不是肉汤变质产生了微生物。这在当时却是不可能完成的一个命题，原因是 。 （3）生命起源是现代自然科学正在努力解决的重大问题，随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了深入的研究。下列叙述中不正确的是 。 A．由于原始生命的诞生没有直接证据，科学家提出各种假说来解释生命的起源 B．雷迪、巴斯德等科学家的实验可以证明生物是由非生命物质自然产生的 C．科学技术发展为人类研究生命起源问题提供了充分的支持 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 地球的演化和生命的起源 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：地球的演化 2 知识点2：生命的起源 3 【巩固训练】 5 【学习目标】 1.了解地球的演化过程 2.地球初期的模样与演化的过程 3.了解生命起源的过程 4.了解巴斯德和米勒的实验 5.奥巴林和霍尔丹的生命起源学说 6.生命外来学说 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：地球的演化 1.地球的演化：地球的演化离不开宇宙，也离不开最基本的物质。正是由于宇宙中的各种有利条件和物质的发展变化，地球才能一步步地成长演化，如今地球仍处在不停的演化之中。地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。 2.地球结构的形成：地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 地球初期的模样 3.地球外貌的演化：地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。 火山喷发 岩浆流 岩浆冷却、凝固 4.生命的演化：在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 25亿~5.7亿年前的元古代，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。 5.7亿~2.5亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。 2.5亿~0.65亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物繁盛。 0.65亿年前至今的新生代，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现；人类诞生。 知识点2：生命的起源 1.生命的诞生猜想：早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2.古人的生命起源理论：在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生蛆”等。 3.巴斯德实验：1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生蛆”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 奥巴林的蛋白质聚合 霍尔丹认为生命起源于细菌 4.奥巴林和霍尔丹理论：直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 5.米勒实验：1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。人们开始意识到，原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来，并推论生命是在此基础上进化而来的。广泛开展的模拟实验，已经成为化学进化的主要研究方法。 米勒实验 原始大气与原始海洋成分想象图 6.化学起源的局限性：一些现代科学家相信生命起源的化学进化假说。简单的有机分子，如氨基酸、核苷酸等能结合形成聚合体。他们推测一些有机化合物经过长期而又复杂的化学变化，逐渐形成更大、更复杂的分子，直到形成组成生物体的基本物质一蛋白质，以及作为遗传物质的核酸等大分子物质。但是，关于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科学家还不清楚。 7.原始生命形成推测：在一定条件下，蛋白质和核酸等物质经过浓缩、凝聚等作用，可以形成一个由多种分子组成的体系。这个体系的外面有一层膜，将其内部与海水相隔开，在原始海洋中经历漫长、复杂的变化，最终形成了原始的生命。 8.生命外来说：1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【例1】【典例1】液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”有密切关系的是（   ） ①地球上昼夜更替的周期较适中 ②地球的质量和体积适中 ③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离比较适中 A．①④ B．①② C．②③ D．②④ 【答案】A 【解析】地球上昼夜更替的周期较适中和地球与太阳的距离比较适中是地球具有适宜温度的条件，也是地球是具有液态水存在的条件。故选A。 【变式1】如图所示为米勒模拟原始地球条件的实验装置，下列说法错误的是（　　） A．实验利用甲烷、氨、氧气等气体模拟原始大气 B．实验中通过火花放电模拟原始大气的雷电条件 C．实验后可以在装置中检测到多种有机小分子物质 D．实验证明了在原始地球条件下从无机小分子转化为有机小分子的可能性 【答案】A 【解析】A.米勒实验装置大容器内模拟了原始大气的成分，原始大气没有氧气，A错误。 B.实验中通过火花放电模拟原始大气的雷电条件，B正确。 C.实验后可以在装置中检测到多种有机小分子物质，C正确。 D.实验证明了在原始地球条件下从无机小分子转化为有机小分子的可能性，D正确。 故选A。 【变式2】生命起源一直是科学界争论的热点。有科学家认为“生命起源于外星球”，以下不支持该论点的是(     ) A．陨石中发现有并非来自地球的氨基酸 B．天文学家在星际空间发现了数十种有机物 C．最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水 D．美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸 【答案】D 【解析】在众多的生命起源的观点中，就有一种观是“生命起源于外星球”的观点。“生命起源于外星球”的推测虽然缺乏严密的逻辑关系，但是也有了一些证据。如陨石中发现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，最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水等。陨石中发现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，最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水，都能够证明“生命起源于外星球”的观点，故A、B、C不符合题意；美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸，所能证明的是生命起源的化学进化学说，而不是“生命起源于外星球”的观点，故D符合题意。故选D。 【变式3】在科学探究过程中，区分事实和观点是十分必要的。以下关于生命起源和进化的陈述中， 属于观点的是 A．1953年，米勒通过模拟实验合成了多种氨基酸 B．1969年，人们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 C．天文学家在星际空间发现了数十种有机物 D．生命是上帝和神创造出来的 【答案】D 【分析】此题主要考查的是生命起源的知识，还涉及事实与观点的内容，思考解答． 【解析】A、1953年，米勒通过模拟原始地球的条件，在实验中合成了多种氨基酸，这是一种事实。不符合题意。 B、1969年，人们通过技术测量，发现在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸，这是一种事实。不符合题意。 C、天文学家通过一定的技术手段在星际空间发现了数十种有机物，这是一种事实。不符合题意。 D、生命的起源是个漫长的过程，当时的地球条件已经无法再现，生命是上帝和神创造出来的,可见这是一种观点。符合题意。故选D。 【巩固训练】 1．科学实验为结论的得出提供了支持。下列选项中，科学实验与结论的关系正确的是（　　） A．马德堡半球实验证明了大气压的存在并定量测出其大小 B．奥斯特实验证明了电流的磁效应 C．卢瑟福的α粒子轰击金属箔实验证明了原子核由质子和中子构成 D．米勒模拟实验证明了地球上的生命是由非生命物质转化的 【答案】B 【解析】A．世界著名的马德堡半球实验证明大气压强的存在，但不能测出大气压的大小，故A错误； B．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场，证明了电流的磁效应，故B正确； C．卢瑟福的α粒子轰击金属箔实验证明了原子核质量较大，原子内部空间较大，但不能证明原子核由质子和中子构成，故C错误； D．米勒模拟实验支持了生命物质可由非生命物质转化的可能，并没有证明地球上的生命是由非生命物质转化的，故D错误。 故选B。 2．下列关于生命起源和生物进化的叙述，正确的是（　　） A．化石记录是研究生物进化的直接证据 B．生物变异和进化都是定向的 C．米勒模拟原始地球的条件和大气成分，在密闭的装置里合成了多种蛋白质 D．原始大气中含有水蒸气、氢气、氨、氧气、甲烷等气体 【答案】A 【解析】A．化石记录是研究生物进化的直接证据，通过化石可以了解古代生物的形态、结构和生活习性，A错误。 B．生物变异是随机发生的，而进化是自然选择的结果，B错误。 C．米勒的实验合成了多种氨基酸，而非蛋白质，C错误。 D．原始大气中几乎没有氧气，主要由水蒸气、氢气、氨和甲烷等组成，D错误。 故选A。 3．生命的起源和生物的进化问题，很久以来便吸引着人们去探求，但也不断出现各种各样的争论。下列争论错误的是（　　 ） A．科学家推测，原始生命起源于原始海洋 B．具有有利变异的个体生存和繁殖后代的机会更多 C．在地质年代较晚的地层中也可以找到低等生物的化石 D．科学实验表明，原始地球上能产生生物体 【答案】D 【解析】A．生命起源于非生命的物质，原始大气（包括水蒸气、氢、氨、甲烷等）在高温、紫外线以及雷电等一些自然条件的长期作用下，逐渐形成了许多简单的有机物，最终经过复杂的变化、漫长的时间在原始海洋里终于演变出原始的生命，A正确。 B．具有有利变异的个体容易在生存斗争中获胜，更容易生存下来并繁殖后代，故生存和繁殖后代的机会更多，B正确。 C．研究发现，不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石：埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似，埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大，并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等。低等生物至今仍然存在，因此在地质年代较晚近的地层中也可能找到低等生物的化石，C正确。 D．科学实验表明，原始地球上尽管不能形成生物体，但能产生构成生物体的有机物，D错误。 故选D。 4．如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（    ） A．装置中甲烷、氨、水、氢四种气体用于模拟原始地球的大气 B．火花放电模拟闪电 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 【答案】D 【解析】A.装置中甲烷、氨、水、氢四种气体用于模拟原始地球的大气，故A正确。 B.装置中的火花模拟闪电，故B正确。 C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋，故C正确。 D.米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的，该实验不能证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命，故D错误。 故选D。 5．下列说法正确的是（    ） A．板块构造学说认为板块漂浮在软流层上，不断发生碰撞和张裂 B．米勒模拟实验证明了原始海洋中的有机物会演变成原始生命 C．天体系统的结构层次为：地月系—太阳系—银河系—河外星系—总星系 D．大爆炸宇宙论和板块构造学说都是经过科学实证的结 【答案】A 【解析】A、板块构造学说认为板块“漂浮”在软流层上，不断发生碰撞和张裂，故A正确。 B、米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的，该实验不能证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命，故B错误。 C、银河系和河外星系属于并列关系，故C错误。 D、人类没有充足的证据证实大爆炸宇宙论、板块构造学说观点的真实性，故D错误。 故选A。 6．如图为美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验装置，此实验说明（　　） A．原始地球能形成原始生命 B．紫外线等自然条件的长期作用形成原始生命 C．生命起源于原始大气 D．原始地球能形成构成生物体的有机物 【答案】D 【解析】化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。米勒的实验将水注入左下方的烧瓶内，先将玻璃仪器中的空气抽去，然后打开左方的活塞，泵入甲烷、氨和氢气的混合气体（模拟原始大气），再将烧瓶内的水煮沸，使水蒸气和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环，并在另一容量为5升的大烧瓶中，经受火花放电（模拟雷鸣闪电）一周，最后生成的有机物，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液（模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中）。此实验结果共生成20种有机物，其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的。米勒的实验试图向人们证实，原始地球能形成构成生物体的有机物，可见D符合题意。 7．2019年春节期间，由吴京主演的科幻电影《流浪地球》获得了极佳口碑。影片中介绍因为太阳系中唯一的恒星太阳即将毁灭，所以人类寻找新的栖息地不需要考虑的因素是（   ） A．适宜的温度 B．一定厚度，适宜呼吸的大气 C．充足的水 D．新栖息地所在的星球自转一周时间为24小时 【答案】D 【解析】科学研究表明,适宜的温度、充足的水、一定厚度和适宜呼吸的大气是地球生命得以存在的三个条件，故选择答案D。 8．生命起源和生物进化问题吸引了许多科学家探究的目光。下列关于生命起源和生物进化的有关说法中，错误的是（　　） A．生命起源于原始海洋 B．生物多样性是生物亿万年进化的结果 C．化石为生物进化提供了间接证据 D．生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化 【答案】C 【解析】化学起源学说认为：原始地球的温度很高，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，随着地球温度的逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。可见生命起源于原始海洋，A正确； 地球上已经知道的生物大约有200万种，生物多样性是生物长期共同进化的结果，B正确； 化石是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，由于某种原因被埋藏在地层中，经过漫长的年代和复杂的变化而形成的。在研究生物进化的过程中，化石是最直接的、比较全面的证据，C错误； 生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化，D正确。 9．在探索地球上生命起源的活动中，美国科学家米勒做了一个著名的实验：他把甲烷、  氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体，放入真空密闭的  玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后，他惊奇地发现仪器中有数种氨基酸生成。下列关于米勒实验的说法正确的是（  ） A．原始大气可以供给呼吸 B．该过程发生了化学变化 C．在该过程中元素的种类发生了变化 D．该过程形成了原始生命 【答案】B 【解析】A、原始大气中没有氧气，不能供给呼吸，A选项错误，不符合题意； B、混合气体中原来没有氨基酸，一个星期后生成了氨基酸，有新物质生成的变化属于化学变化，B选项正确，符合题意； C、化学变化前后元素的种类保持不变，C选项错误，不符合题意； D、米勒实验过程中无机物转化为有机物，没有形成原始生命，D选项错误，不符合题意。故选B。 二、解答题 10．历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推断，原始地球空气成分和木星、土星上的大气成分类似。1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验。米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请根据下图回答下列问题。 （1）米勒实验属于“模拟实验”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了 的成分，它与现在的大气成分相比主要不含 。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供 。 （2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了 ，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是 。 （3）根据米勒的试验，部分学者提出了化学起源学说，他们认为生命起源的大致过程是：原始大气（无机小分子）→ →复杂有机物→原始生命。 【答案】 原始大气 氧气 能量 原始海洋 在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质，是完全可能的 有机小分子物质 【解析】（1）在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，或者模仿实验的某些条件进行实验，叫模拟实验；因为现在的大气与原始大气存在很大的差别，因此米勒是通过模拟原始大气成分进行实验的，属于模拟实验；美国青年学者用如图的实验证明了生命起源的第一步；原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷等，它与现在大气成分相比主要不含有氧气；米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，因此米勒实验装置大容器内拟了原始大气的成分。实验中，进行火化放电是模拟了原始地球上的闪电，这主要是为该实验提供能量； （2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内，模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中。此实验结果共生成20种有机物，其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的，氨基酸合成大分子蛋白质；因此，“米勒模拟原始地球的条件”，合成有机小分子，如氨基酸。米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。观察到实验收集氨基酸混合物的现象，可以推测在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机小分子，是完全可能的； （3）生命起源的学说有很多，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。 11．请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 【答案】 A B 【分析】原始地球的温度很高，地面环境与现在完全不同：天空中赤日炎炎、电闪雷鸣，地面上火山喷发、熔岩横流；从火山中喷出的气体，水蒸气、氨气、甲烷等构成了原始的大气层，与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧；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，随着地球温度的逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中．原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过及其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命．可见生命起源于原始海洋。由上可知，最初生成有机小分子物质和有机高分子物质的场所依次是原始大气层、原始海洋。 【小题1】乙实验中，在模拟的原始地球环境下，无机物逐渐转化为有机小分子，这与甲图中 A阶段所描述的从无机小分子物质生成有机小分子物质的过程相符。 【小题2】氨基酸属于有机小分子，结晶牛胰岛素属于有机大分子。我国科学工作者利用氨基酸成功合成结晶牛胰岛素，这一成就有力地支持了生命起源过程中从有机小分子物质生成有机大分子物质的理论，与甲图的 B 阶段一致。 12．下图是生命化学起源的过程示意图，请据图回答下列有关生命起源的问题。 （1）原始大气的成分有哪些？ 。这些物质是从哪里来的？ 。 （2）原始大气成分与现在的大气成分有什么明显不同？ 。 （3）生命起源的第一阶段是由原始大气的各成分形成 ，第二阶段是由 形成 ，第三阶段是由 形成 ，并进一步形成原始的单细胞生物。 （4）你认为生命起源的三个阶段中最重要的一个阶段是 。 （5）发生在原始大气中的过程是 。 （6）发生在原始海洋中的过程是 。 【答案】 水蒸气、氢、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等 通过火山爆发喷出来的 原始大气中不含氧气 有机小分子物质 有机小分子物质 有机大分子物质 有机大分子物质 多分子体系的原始生命 第三阶段：由有机大分子物质形成原始生命 A由无机物形成有机小分子物质 C由有机大分子形成原始生命 【解析】（1）、（2）地质学家研究表明，地球大约是在46亿年以前形成的，那时候地球的温度很高，地面上的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，还有一部分硫化氢和氰化氢，虽有少量的水蒸气受到强烈的紫外线的作用，分解为氢和氧，但是氢由于太轻而浮到大气层的最高处，大部分逐渐消失在宇宙空间，而氧气很快与地面上的一些物质结合为氧化物，因此原始大气中没有氧气。 （3）化学起源假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的．化学起源说将生命的起源分为三个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；最后，有机多分子体系演变为原始生命。 （4）化学起源假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的，化学起源说将生命的起源分为三个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；最后，有机多分子体系演变为原始生命，因此从无机小分子生成有机小分子的阶段是生命起源的三个步骤中最重要的步骤。 （5）发生在原始大气中的过程是A，即由无机物形成有几小分子物质．此过程说明原始地球尽管不能形成生命，但能形成构成生命体的有机小分子物质。 （6）发生在原始海洋中的过程是：B从有机小分子物质合成大分子有机物质、C从有机大分子物质演变为原始生命、D从原始生命进化出单细胞生物都是在原始海洋中。 三、填空题 13．地球的演化。46亿年前地球形成之初是一个 。在距今约 亿年前，最原始的生命体在 中诞生。 【答案】 由岩浆构成的炽热的球 38 海洋 【解析】科学家推测，大约在46亿年前，地球刚刚形成，那时候地球的温度很高，大约30亿年前，地球进入了另一个发展阶段，地球的原始大气中含有氨、甲烷、硫化氢、二氧化碳、氢气、水等成分，但没有游离的氧气，大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性物质溶于水中，在宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等的作用下而自然合成了一系列的小分子有机化合物，例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，随雨水汇集在原始海洋中，从而为生命的诞生准备了必要的条件，这些有机物不断的相互作用，经过极其漫长的岁月，根据推测，地球形成的时间和演变出原始生命的时间分别是距今，才逐渐形成了原始的生命。因此，地球的演化。46亿年前地球形成之初是一个①由岩浆构成的炽热的球。在距今约②38亿年前，最原始的生命体在③海洋中诞生。 四、探究题 14．生命起源，指的是生命何时、何处、怎样起源的问题，一直是人们关注和争论的焦点。 材料一：千百年来，普遍流行着“自然发生说”。该学说认为肮脏的垃圾会自生虫蚁，粪便和腐臭的尸体会自生蝇蛆。生物可以从他们所在的物质中自然发生，不需要繁衍产生。 材料二：意大利宫廷医生雷迪用实验证明腐肉生蛆是蝇类产卵的结果，实验过程如下图所示。他首先对自然发生说提出异议。 材料三：法国微生物学家、化学家巴斯德利用自己设计出的鹅颈烧瓶，将煮熟的肉汤置于其中，精巧的实验装置进一步证明微生物是引起食物腐败、长出蛆虫的原因。 （1）雷迪医生的实验中，将两块大小相同的猪肉分别放在两个同样的碗中，其中A碗敞口，B碗盖上一块纱布，纱布的作用是 。 （2）如果要彻底的否定“自然发生说”，就要明明白白的解释微生物的来源，或者证明是微生物使肉汤变质，而不是肉汤变质产生了微生物。这在当时却是不可能完成的一个命题，原因是 。 （3）生命起源是现代自然科学正在努力解决的重大问题，随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了深入的研究。下列叙述中不正确的是 。 A．由于原始生命的诞生没有直接证据，科学家提出各种假说来解释生命的起源 B．雷迪、巴斯德等科学家的实验可以证明生物是由非生命物质自然产生的 C．科学技术发展为人类研究生命起源问题提供了充分的支持 【答案】 防止苍蝇产卵 没有观察微生物的工具或没有显微镜 B 【解析】（1）迪用实验证明腐肉生蛆是蝇类产卵的结果，所以需要使两个碗中，一个有虫卵，一个没有虫卵。其中A碗敞口，B碗盖上一块纱布，纱布的作用是防止苍蝇产卵。 （2）为当时没有观察微生物的工具，所以无法确定是微生物使肉汤变质还是肉汤变质产生了微生物。 （3）A．命起源的学说有很多，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说，故A正确。 B．巴斯德实验：巴斯德将瓶中液体煮沸，使液体中的微生物全被杀死，他将营养液（如肉汤）装入带有弯曲细管的瓶中，弯管是开口的，空气可无阻地进入瓶中，而空气中的微生物则被弯曲的颈阻挡而沉积于弯管底部，不能进入瓶中，结果瓶中不发生微生物。此时如将曲颈管打断，使外界空气不经“沉淀处理”而直接进入营养液中，不久营养液中就出现微生物了，可见微生物不是从营养液中自然发生的，而是来自空气中原已存在的微生物，故B错误。 C．科学技术发展为人类研究生命起源问题提供了充分的支持，故C正确。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $