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1、第三节第三节 生命的起源生命的起源 100多万种动物多万种动物地球上地球上 30多万种植物多万种植物 10多万种微生物多万种微生物一、关于生命起源的论争一、关于生命起源的论争生命究竞如何起源？生命究竞如何起源？有机体能有机体能自发自发地由非生命物质随时地由非生命物质随时产生产生吗？吗？1717世纪中叶以前，许多人相信上帝创造了人世纪中叶以前，许多人相信上帝创造了人类和高等生物，像昆虫、青蛙等小生物则是类和高等生物，像昆虫、青蛙等小生物则是在水塘里自己生长出来的。在水塘里自己生长出来的。有人观察到有人观察到“腐肉生蛆腐肉生蛆”现象，即垃圾堆中现象，即垃圾堆中自发地产生苍蝇和蛆虫的现象，便认为生命
2、自发地产生苍蝇和蛆虫的现象，便认为生命会在地球上由非生命物质自然产生，这就是会在地球上由非生命物质自然产生，这就是关于生命产生的关于生命产生的“自然发生说自然发生说”。地球上的第一个生命从何而来？地球上的第一个生命从何而来？两种推测：两种推测：1、生命起源于地球？生命起源于地球？2、生命起源于宇宙？生命起源于宇宙？载着生命种子的天体碎片载着生命种子的天体碎片：一个十分引人入胜的假设是，袭击地球的一颗小行星把原始的生命形态带到了地球。彗星与生命彗星与生命 生命的化学起源说是目前关于生命起源的生命的化学起源说是目前关于生命起源的主流观点。这一假说认为，地球上的生命是在主流观点。这一假说认为，地球上
3、的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，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。一步地演变而成的。二、现代科学的观点二、现代科学的观点 生命起源生命起源原始地球的条件如何？原始地球的条件如何？地球表面的温度降地球表面的温度降低，内部温度仍很低，内部温度仍很高，火山内部喷发高，火山内部喷发出的气体形成了原出的气体形成了原始大气。始大气。原始地球原始地球甲烷、氨、氢、水蒸气、甲烷、氨、氢、水蒸气、硫化氢、氰化氢等，硫化氢、氰化氢等，其中主要一个特点是无其中主要一个特点是无氧气氧气原始大气
4、的主要成分是什么？火山爆发形成原始大气火山爆发形成原始大气原始大气的各种物质在原始大气的各种物质在宇宙射线、闪电、紫外线宇宙射线、闪电、紫外线等等作用下，形成作用下，形成有机小分子有机小分子并随雨水汇集到原始海洋并随雨水汇集到原始海洋1、有机小分子物质（如氨基酸、核苷酸等）的合、有机小分子物质（如氨基酸、核苷酸等）的合成成米勒的实验证明了什么米勒的实验证明了什么 用米勒实验装置进行实用米勒实验装置进行实验，进行火花放电，结果验，进行火花放电，结果生成了氨基酸。实验表明：生成了氨基酸。实验表明：在生命起源过程中，从无在生命起源过程中，从无机物生成有机物的化学进机物生成有机物的化学进化过程是完全可
5、能的。化过程是完全可能的。2有机小分子物质有机高分子物有机高分子物质主要是指什质主要是指什么？么？有机高分子物质海洋的生命可能就海洋的生命可能就是这样形成的是这样形成的：氨氨基酸在蛋白质中聚基酸在蛋白质中聚集，而蛋白质又造集，而蛋白质又造就了就了RNA，接着接着DNA和原始细胞形和原始细胞形成。成。蛋白质和核酸。形成有机高分子物质形成有机高分子物质的场所在哪里？的场所在哪里？原始海洋。3、有机高分子物质组成多分子体系、有机高分子物质组成多分子体系多分子体系的多分子体系的特点：特点：1。有原始的界膜。2。能进行原始的物质交换。4 4、多分子体系演变成原始生命、多分子体系演变成原始生命原始生命有什
6、么特征？原始生命有什么特征？A.具有原始的新陈代谢作用。具有原始的新陈代谢作用。B.能进行繁殖。能进行繁殖。生命的最基本特征是什么？生命的最基本特征是什么？新陈代谢新陈代谢原始大气原始大气简单有机物简单有机物 原始生命原始生命紫紫外外线线高高温温雷雷电电原始海洋原始海洋形成形成地球上生命的起源地球上生命的起源蛋白质蛋白质核酸核酸 我国在生命起源方面的研究有那些主我国在生命起源方面的研究有那些主要成就？要成就？1。1965年，人工合成了结晶牛胰岛素。人工合成结晶牛胰岛素，不仅在科研上有重人工合成结晶牛胰岛素，不仅在科研上有重大的意义，在医疗事业上亦有重大的意义。大的意义，在医疗事业上亦有重大的意
7、义。2。1981年，人工合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸。练习1下列关于多分子体系的叙述中，错误的是（）A由许多蛋白质分子和核酸分子组成B有界膜与外界环境隔开C可以进行新陈代谢和繁殖后代D与原始海洋之间进行原始的物质交换 C练习练习2 2在生命起源的化学进化过程中，除哪项外在生命起源的化学进化过程中，除哪项外其余都是在原始海洋中进行的（其余都是在原始海洋中进行的（）A A从无机小分子物质生成有机小分子物质从无机小分子物质生成有机小分子物质 B B从有机小分子物质形成有机高分子物质从有机小分子物质形成有机高分子物质 C C从有机高分子物质组成多分子体系从有机高分子物质组成多分子体系 D D从多分子体
8、系演变为原始生命从多分子体系演变为原始生命 A 三、生命的早期进化过程分成哪几个阶段？三、生命的早期进化过程分成哪几个阶段？生生命命进进化化过过程程大大致致可可以以分分为为化化学学进进化化和和生生物物进进化化两两个个阶阶段段。化化学学进进化化的的全全部部过过程程又又可可以以分分为为从从无无机机物物合合成成有有机机小小分分子子，生生物物大大分分子子的的合合成成，多多分分子子体体系系的的原原始始生生命命的的出出现现三三个个阶阶段段。此此后后是是生生物物进进化化阶阶段段，包包括括细细胞胞产产生生，由由原原核核细细胞胞进进化化到到真真核核细细胞胞，再再由由单单细细胞胞进进化化到到多多细细胞生物。胞生物
9、。地球生命源于陆地还是海洋，抑或由小行星从宇宙地球生命源于陆地还是海洋，抑或由小行星从宇宙某个遥远的地方携带而来？至今，有关地球生命的起源某个遥远的地方携带而来？至今，有关地球生命的起源问题仍然是令科学家费尽心思的不解之谜。他们常常各问题仍然是令科学家费尽心思的不解之谜。他们常常各持己见，莫衷一是。我们居住的行星大约形成于持己见，莫衷一是。我们居住的行星大约形成于4646亿年亿年前，从某种程度上说，在一个无法确定的时间，一定是前，从某种程度上说，在一个无法确定的时间，一定是发生了什么情况，因为这颗毫无生气的天体开始接纳与发生了什么情况，因为这颗毫无生气的天体开始接纳与岩石和水迥然不同的某些东西
10、。氮和碳分子进化为岩石和水迥然不同的某些东西。氮和碳分子进化为DNADNA，一种微生物在宇宙星际间四处旅行一种微生物在宇宙星际间四处旅行不容置疑的事实不容置疑的事实是，这种微小的分子出现数百万年之后，原始的单细胞是，这种微小的分子出现数百万年之后，原始的单细胞体诞生了，后来慢慢又出现了越来越复杂的水生生物，体诞生了，后来慢慢又出现了越来越复杂的水生生物，它们最终登陆陆地，从此各种生物在地球上大规模地繁它们最终登陆陆地，从此各种生物在地球上大规模地繁衍并蔓延开来。衍并蔓延开来。四、寒武纪生物大爆炸四、寒武纪生物大爆炸 根据考古发现，地球生命的大型化和多元化全部根据考古发现，地球生命的大型化和多元化全部集中在约集中在约5 5亿亿4 4千万年前的寒武纪，而且是在约千万年前的寒武纪，而且是在约500500万万年的短时间内突然出现的。年的短时间内突然出现的。目前人类已知的动物各个目前人类已知的动物各个门中，除少数如苔藓虫以外，在寒武纪时期都已存在。门中，除少数如苔藓虫以外，在寒武纪时期都已存在。也就是说，也就是说，寒武纪完成了几乎所有各门多细胞动物躯寒武纪完成了几乎所有各门多细胞动物躯体的基本设计。寒武纪以后的发展只是在这些基本设体的基本设计。寒武纪以后的发展只是在这些基本设计的框架中的变异和创新。计的框架中的变异和创新。