八年级生物生命的起源

1 / 16 八年级生物生命的起源 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第一节生命的起源 一、教学目标 （一）知识目标 1了解生命起源化学进化过程的四个阶段。 2了解米勒的实验与结果。 3了解我国在探索生命起源问题上的重大成就。 （二）能力目标 1在引导学生阅读教材、整理知识体系的过程中，培养学生的自学能力和分析、归纳问题的能力。 2让学生在解决问题中掌握获取知识的基本途径和方法。 （三）德育目标 1通过本节课的学习，使学生了解到地球上的原始生命是由非生命物质逐 渐演变来的，生命是物质的，从而对学生进行科学的世界观和宇宙观的教育。 2通过介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就，对学生进行爱国主义教育。 （四）学科方法目标 1通过米勒的实验，了解模拟实验的原理和方法。 2生命起源是科学假说，它既要符合科学规律及自身的内在逻辑，还要经实验验证。通过本节课的学习，认识科学研2 / 16 究的一般方法，并形成客观的抽象思维方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1教学重点、难点及解决办法 （ 1）生命起源化学进化过程的四个阶段。 （ 2）关于生命起源问题目前仅限 于假说和推测，内容比较抽象。 解决办法 （ 1）引导学生阅读、理解、归纳教材； （ 2）不断设疑，引导学生积极思维，激活学生的想象力； （ 3）利用挂图、投影等直观教具形象讲解； （ 4）通过练习反馈。 2教学疑点及解决办法 （ 1）原始生命的原始新陈代谢类型是什么？ （ 2）在现今的地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？ 解决办法 （ 1）通过对自养型、异养型以及需氧型、厌氧型的区别对比，引导学生推测原始生命的代谢类型 （ 2）引导学生归纳形成原始生命的三个基本条件，分析、对比现今的地 球条件而得出结论。 三、课时安排 1 课时。 四、教学方法 : 发挥教师的主导作用，突出学生的主体参与，结合阅读指导法、谈话法、讲述法、讨论法等，进行启3 / 16 发式教学。 五、教具准备 :1挂图：原始地球想象图。 2投影器材。 3自制投影图片： 生命起源和发展的图示； 米勒的实验装置； 团聚体和微球体假说示意图； 思考题、练习题等 六、学生活动设计 1引导学生自学，紧扣学习目标勾出课文中重点词句。 2请学生上讲台指图讲述。 3回答问题，做有关练习。 4给学生思考、讨论、提问的时间。 七、教学步骤 导入新课 关于生命的起源同学们可能听说过许多不同的传说，大家对这个问题很感兴趣，这也是多年来科学家一直在探索的问题。今天就让我们一起来探究有关生命起源的问题。 假说： 1、神创论 2、宇宙胚种说 3、物质化学进化论 自学提纲： 1、科学进行推测时不能（ ） A有确凿的证据 B凭空想像 c有严密的逻辑推理 D有丰富的想象和联想 4 / 16 分析科学有别于其它认知方式和其它知识体系，就是因为它采用的是实证标准、逻辑论证。所以，科学的推测必须和观察或实验所获得 的证据一致，还应该合乎逻辑。科学并不排除想象和联想，但是这些想象和联想应该是基于现有数据的基础上的，并最终还需要过程和实验的证实。答案 B 科学研究思路：事实 -推测 -事实验证 一、神创论无据可查 二、宇宙胚种论：阅读课本 P55 资料 3 自学提纲 2：证据：表明 :： 3、地球外的生命又是如何产生的 三、物质进化论： （一）原始地球的气候与环境阅读课本 P53 资料 1 自学提纲： 4、地球什么时候形成。看 P54 原始地球表面想象图，描述原始地球环境 5、原始大气是怎样形成的？ 原始大气的主要成分包括、，与现在的大气层相比没有。 提出问题 :原始地球能不能产生原始生命呢？ （二）米勒模拟实验阅读课本 P54 资料 2 自学提纲： 6、实验原理： 实验方法：在米勒模拟实验中，向密闭的实验装置中通入等气体模拟。实验中的火花放电模拟了原始地球的现象。 5 / 16 7、对装置中的产物进行分析，发现有生成，此装置模拟了原始地球条件下的。 8、原始大气中无机物合成有机物的能量来自于。 9、这个实验表明： （三）科学推理：化学进化过程 自学提纲 10： 进程 1：，在、自然条件的长期作用下 ，形成了简单的有机物。 进程 2：简单有机物 有机高分子物质（如蛋白质） 1965 年我国科学工作者首次人工合成了一种比较简单的，具有生命活性的蛋白质分子， 1981 年，又利用简单的有机物，人工合成了组成生命的另一种重要物质酵母丙氨酸转运核糖核酸，这是一种 RNA。 进程 3：有机高分子物质 多分子体系 （阅读课本 P56 最后一段）：说明：。 进程 4：多分子体系 原始生命 这是生命起源过程中最复杂、最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生，是一个飞跃，一个 质变阶段。所以，这一阶段的演变过程是生命起源的关键，但目前仅仅是推测，如果能得到证实并能进行模拟的话，那么就意味着能人工合成生命，这将是生命科学上一个重大的突破。 6 / 16 11 、原始生命诞生的重要标志是下列那一项？ A原始海洋的形成。 B原始蛋白质分子和核酸分子的形成 c出现原始界膜，进行原始的物质交换 D具有原始的新陈代谢作用并能进行繁殖答案： D。 12、进程 1 在发生，进程 2、 3、 4 在发生。 （四）、分析讨论 1、为什么说原始海洋是原始生命的摇篮？ 原 始海洋是地球上最初产生的有机物的汇总场所，有机高分子的形成，多分子体系的组成，以及原始生命的诞生都是在原始海洋中进行的，而海水能阻止强烈的紫外线对原始生命的破坏杀伤作用。所以说，原始海洋是生命的摇篮。 2、原始生命最可能的原始新陈代谢类型是什么？ 、原始生命虽然具有原始的新陈代谢作用，但其结构十分简单，不可能具有进行光合作用的结构和条件，而只能以原始海洋中已经存在的各种有机物作为营养物质，所以其营养方式应该是异养型。原始大气成分中没有氧气，因此其异化方式只可能是厌氧型。所以，原始生命的代谢类型最大可能为异养厌氧型。 3、在现今地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？ 生命在地球上的出现是原始地球条件和各种物质相互作用7 / 16 的结果，在现今的地球条件下，作为生命起源的基本条件已不存在了。随着地球上最早的能进行光合作用的原始藻类（如蓝藻）和以后绿色植物的出现，现代大气已成为含氧丰富的氧化性大气，而不再是生命起源所必需的还原性大气。现今地球的大气层中有臭氧层阻挡了大部分的紫外线，没有了强烈的太阳辐射，也没有频繁的闪电，地球的温度也降低了，把无机物合成为有机物必需的自然界的高能作用已不复存在。另外，也不再有含丰 富有机物、含盐量极少的原始海洋那样的环境。现在的地球上由于存在大量的游离氧（可以氧化有机物）和微生物（可以分解有机物）各种有机物不可能像在原始海洋中那样长期保存和积累。因此，在现在的地球环境条件下，是不可能再产生新的原始生命的。正因为地球上不会有新的生命起源，现在地球上生物若灭绝一种，就永远地消失，一去不复返。因此保护环境，保护生物，尤其保护珍稀的野生动植物资源是当务之急。 典型例题 例 1原始生命形成的场所是 A、原始大气 B、原始海洋 c、陆地上 D、大气层中 【解析】原始海洋就像一盆稀薄的热 汤，里面含有许多有机物，这些有机物不断的相互作用，经过及其漫长的年代，逐渐形成了原始的生命，因而可以形象地把原始海洋比作是生命的摇篮，是原始生命形成的场所。原始大气只能产生简单的有机小分子物质；当时的 “ 陆地上 ” 和 “ 大气层中 ” 不8 / 16 可能形成原始生命。【答案】 B 例 2地球上最早出现的生物代谢类型可能是（） A自养需氧型 B自养厌氧型 c异养需氧型 D异养厌氧型 解析该题主要考察对原始地球条件的分析推理能力。原始生命的结构简单，不可能存在叶绿体，只能利用原始海洋中丰富的 有机物，因此，原始生命是异养的。原始大气中没有游离的氧，所以，原始生命又是厌氧的。 答案 是 B。 小结：教师照板书归纳小结本节课全部内容：在原始地球条件下，非生命物质经过极其漫长的过程，经过极其复杂的化学进化，一步步演变为原始生命。 小结提问：生命起源化学进化过程所需要的基本条件是什么？ 强 调： （ 1）原料：原始大气中的各种成分。 （ 2）能量：大自然不断产生的含有极高能量的宇宙射线、强烈的紫外线和频繁的闪电等。 （ 3）场所：原始海洋。 （四）总结、扩展 生命的起源是一个非常复杂的科学之 谜，它涉及到天文、地质、理化、生物等各个方面的知识，站在我们今天的地球上来追溯距现在 46 亿年以前的历史，难度肯定很大。以上介9 / 16 绍的是为大家所公认的生命起源化学进化过程的假说和推测。直到今天，人们对生命起源这一古老而崭新的问题仍然在继续研究和探索之中，特别是近年来围绕着原始大气成分、生命起源于何处等问题又有了新的看法和争论，实事求是的科学争论对于深化认识是非常有益的。我们相信这个千古之谜总有一天会揭开。 尽管如此，前人的研究至少可以说明生命物质是由非生命物质发展而来的，生物与非生物之间具有统一的一面，从而为辩证唯物主义观点提供了有力证据。另一方面，到现在为止的一些科研成果对进一步揭开生命的奥秘具有重要意义，随着科学技术的发展，今后必然有更多的生命物质被人工合成出来，并造福于人类。 展望：原始生命比现在地球上生存的任何一种生物的结构都要简单，那么原始生命又是如何演变为现今自然界中这些形形色色、丰富多彩、高等复杂的生物的呢？这个问题下节课再来研究植物和动物的进化历程。 习题精选一、选择题 1.关于生命 的起源，叙述正确的是： A、原始生命肯定是在地球上起源的 B、原始的大气成分和现在的大气成分是相同的 c、最早的生物可能是由原始大气的成分先形成有机物，再在原始海洋中逐渐形成的 10 / 16 D、米勒模拟原始地球环境进行实验，产生了原始的生命 2.原始大气中不含（ ） A氢气 B氧气 c硫化氢 D二氧化碳 3.原始生命的摇篮是（） A原始陆地 B原始海洋 c原始大气 D土壤 4生命起源的过程是（） A.无机物 有机物 原始生命 B.有机物 无机物 原始生命 c.无机物 原始生命 有机物 D.原始生命 无机物 有机物 5.米勒的实验证明了（ ） A.原始地球上可以形成原始生命 B.原始地球上可以形成简单有机物 c.原始生命起源于原始海洋 D.原始生命起源于外星球 二、非选择题 6.判断：大约在 46 亿年前，生命和地球一起形成。（） 7.判断：一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了一些有机物，这就可以推测原始生命一定是在地球上产生的。 () 8.根据天文学家研究发现：在陨石中、星际空间中都 含有构11 / 16 成生物体所需要的多种有机物，最近又发现火星上可能有水。根据上述研究结果，你能做出什么推测？ 9.分析下列的实验，你会得出什么样的推测，和科学家做出的推测一样吗？ 序号实验步骤实验结果你的推测 1）将一棵重的柳苗栽种到一个盛有土壤的木桶中，木桶内土壤的重量是 90kg，为防止灰尘落入，还专门制作了桶盖。只用纯净的雨水浇灌柳苗。 5 年过去了，再次称量柳苗和土壤的重量，发现柳苗重量增加 ,土壤重量仅减少了！ 2）（ 1）将小白鼠或蜡烛单独放在密闭的钟罩里； （ 2）将小鼠与植物、蜡烛与植物同时放入密闭的钟罩 内。（ 1）蜡烛很快熄灭，小鼠窒息而死； （ 2）蜡烛持续燃烧，小鼠正常生活。 3）在各种时间和条件下重复实验 2。绿色植物能够释放气体的能力在光照充足时最强烈，在夕阳西下时降低，日落后完全停止。 4）（ 1）收集水生绿色植物释放的气体，将带火星的木条伸进气体中； （ 2）在水中通入二氧化碳，再次收集释放的气体。（ 1）木条恢复燃烧； （ 2）植物产生的气体量明显增加。 5） 定量测试植物的增重量大于二氧化碳吸收量减脱氧12 / 16 的释放量 6）（ 1）把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质，然后把叶片的一部分暴 露在光下，另一部分遮光。一段时间后，用碘蒸汽处理叶片。 （ 2）用显微镜观察叶片中的叶绿体。（ 1）遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。 （ 2）照光时叶绿体中的淀粉粒会增大 参考答案 一、选择题 1、 c 2、 B 3、 B 4、 A 5、 B 二、 6、 7、 8、这些研究结果说明，宇宙空间也可以形成有机物，并具备生命起源必须的水分条件。所以可以推测： 1、宇宙其它星球上也可能存在生命； 2、地球的生命也可能是从宇宙中产生，再迁移到地球的 9、科 学家的推测 1）海尔蒙特 1648 年，柳树苗的增重来自水。 2）普利斯特利（荷兰） 1771 年，植物能 “ 净化 ” 空气。 3）英格豪斯（英国） 1779 年，植物绿色部分只有在光下才能起到 “ 净化 ” 空气的作用。 4）谢尼伯（瑞士） 1782 年，绿色植物释放释放的是氧气，同时吸收二氧化碳。 13 / 16 5）索热尔（瑞士） 1804 年，水是植物增重的必须原料。 6）萨克斯（德国） 1864 年，植物在光下可以合成淀粉。 （五）布置作业 （六）板书设计第三章生物的进化 第一节地球上生命的起源 事实 -推测 -事实验证三、物质化学进化论 （一）原始地球的气候与环境 一、神创论（二）米勒模拟实验 二、宇宙胚种论（三）科学推理：化学进化过程 1、形成了简单的有机物。 2、简单有机物 有机高分子物质（如蛋白质） 3、有机高分子物质 多分子体系 4、多分子体系 原始生命 八、参考资料 1、创世说：基督教：上帝用七天创造了天地万物。第一日，上帝说： “ 要有光！ ” 于是有了昼，有了夜。第二日，上帝说： “ 诸水之向要有空气隔开 。 ” 上帝便造了空气，称它为天。 第三日，上帝说： “ 普天之下的水要聚在一处，使旱地露出来。 ” 于是，有了陆地与海洋。并造了各种植物第四日，日月星辰第五日，游鱼，飞鸟第六日，走兽，并上帝就照着自己的形象创造了人掌管所有生物第七日，天地万物都造齐了，上帝完成了创世之功。在这一天里，他歇息了人。 14 / 16 中国古代神话：盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木。那残留在天地间的浊气慢慢化作虫鱼鸟兽，替这死寂的世界增添了生气。女娲造人。 2米勒模拟实验 1953 年，美国芝加哥大学的学者米勒及其助手在实验室内首次模拟原 始地球在雷呜闪电下将原始大气合成小分子有机物的过程。米勒等人设计的火花放电装置如课本的图中所示。他首先把 200 毫升水加入到 500 毫升的烧瓶中，抽出空气，然后模拟原始大气成分通入甲烷、氨、氢等混合气体。将入口玻璃管熔化封闭，然后把烧瓶内的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，进入容积为5 升的烧瓶中，并在其中连续进行火花放电 7 天，模拟原始地球条件下的闪电现象，再经冷凝器冷却后，产生的物质沉积在 U 型管中，结果得到 20 种小分子有机化合物，其中有11 种氨基酸。这 11 种氨基酸中，有 4 种氨基酸 甘氨酸、丙氨酸、天 门冬氨酸和谷氨酸，是天然蛋白质中所含有的。 继米勒的工作后，不少学者利用多种能源（如火花放电、紫外线、冲击波、丙种射线、电子束或加热）模拟原始地球大气成分，均先后合成了各种氨基酸，以及组成生物高分子的其他重要原料，如：嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸等。由此可以看出：在原始地球条件下，原始大气成分在一定能量的作用下，完全可以完成从无机物向简单有机物的转化。 15 / 16 需要说明的是：新近的发现已令有的人对此结论产生了一些怀疑。有的科学家认为，早期地球上的