第三章 生物的进化
前面学习了生物的生殖和发育以及生物的遗传和变异,了解了生物在生物圈中的延续之后,就很自然地过渡到生物在生物圈中的发展,即生物进化的有关内容的学习。从知识的角度看,前面两章的内容是本章的基础,本章的内容是前两章的延续。
本章包括三部分,第一部分介绍了地球上原本没有生命,后来才逐渐形成了原始生命的过程。同时还提出了两种不同的观点,即“化学起源说”和“宇生说”,以此引起学生的讨论,具有一定的开放性,有助于培养学生的批判性思维、开放性和发散性思维。第二部分生物进化的历程,主要引导学生学习研究生物进化的基本方法,即比较的方法,以及生物进化的大致历程。第三部分,通过探究活动,让学生分析生物进化的原因,并简要地介绍了达尔文的自然选择学说。
在呈现科学知识的同时,注重对学生进行科学方法的训练。如第一节中的运用证据和逻辑进行推测的方法;第二节中强调了比较的研究方法在研究生物进化时的重要作用以及对证据进行评价的方法等。这些方法不仅与学生所学的知识内容紧密结合,是学生获取这些知识的手段和工具,而且对其基本的生物学思想方法的形成有着重要的影响。
在教学中要突出学生的主体地位,有目的地引导学生主动建构自己的知识体系和形成基本的观点。如探究“模拟保护色的形成过程,让学生通过探究活动,理解生物对环境的适应,进而形成自然选择这一生物进化的基本观点。
加强技能训练,并与趣味性的知识紧密结合,以激发学生的学习兴趣。如通过“肉汤实验”的技能训练,使学生认识到证据与推测之间的逻辑关系一定要严密;利用学生对恐龙绝灭原因的探究兴趣,训练其如何利用证据支持假说,以及如何对证据进行评价。
在教学过程中一定要理解教学目标,不要过分注重于知识的传授,而应把建构生物进化的基本观点作为重点,在促进学生形成运用证据进行研究和判断的思维方式的培养上下工夫。本章共3节内容,建议用4课时,其中第三节2课时,其他各1课时。
第一节 地球上生命的起源
教材分析
生命起源的问题是科学家关注和争论的焦点之一,本节内容通过资料分析展示一系列证据,引导学生分析讨论,作出科学的推测。教材中介绍了有关生命起源的两个观点:“化学起源说”和“宇生说”,培养了学生的开放性和求异思维及敢于怀疑的思维品质。通过技能训练使学生认识到证据与推测之间的逻辑关系一定要严密,科学的推测需要丰富的假设和想像。
利用自然界多彩的生物世界及人类进化历程的视频资料导入新课。引导学生思考:人类经历了漫长的进化历程,其他生物也有同样的历程,最初的生命是怎样形成的?在进行“资料分析”的活动中,让学生阅读资料中文字及图片,也可上网查询有关资料并展示,让学生分组讨论交流、表达,从而引出两种不同的观点和原始生命起源的过程。
关于生命起源的其他假说,可建议学生课前收集资料,课上展示,让学生讨论并拓展

丰富这方面的知识。对于训练,让学生去认识如何使证据与推测之间逻辑关系更严密,并引导学生利用教材中提供的证据去大胆推测生命起源。在本节课的教学过程中,应该注意以下两点:
1.引导学生明确地认识到:科学的推测需要确凿的证据,仅凭空想往往是站不住脚的;科学推测不仅需要有严密的逻辑,还需要丰富的联想和想像。
2.引导学生真正地认识到生命的起源是一个非常复杂的过程,认识到科学研究和人的认识是逐步深入、不断发展的一种过程。
本节课教学中要让学生自己去观察、思考、阅读讨论,教师辅以适当的讲授,注重对学生自主探究能力的培养以及尊重事实、不迷信权威、敢于怀疑的思想品质的培养。
课时安排:1课时。
三维目标
知识与技能
1.能够描述“化学起源说”中关于生命起源的过程。
2.关注生命起源的不同观点以及新的研究进展。
3.解释米勒实验的设计原理及结果,锻炼运用证据和逻辑进行分析和推测的能力。
过程与方法
通过对生命起源的化学进化过程的学习,让学生了解地球上的原始生命是由非生命物质逐步演化而来的,理解生命与非生命物质的统一性,掌握生命起源的化学进化过程。
情感态度与价值观
通过生命起源的化学进化过程的学习,帮助学生树立辩证唯物主义的世界观。结合对原始地球及现在地球状况的分析,对学生进行环境保护的教育。
教学重点
描述“化学起源说”中关于生命起源的过程,关注生命起源的各种观点。
教学难点
描述“化学起源说”中关于生命起源的过程。
课前准备
教师准备:有关宇宙起源、星系形成和生命起源假说的视频资料、人类进化的录像片;收集各种神话传说资料;课前两个星期,与部分学生一起,按照技能训练的方法完成两个肉汤的对比实验。
学生准备:通过图书馆、互联网、报刊等渠道和媒体搜集有关生命起源的各种信息,特别是最新的报道,以备上课时交流。
【设计方案一】
导入新课
1创设情境导入新课
教师展示人类进化的录像片,组织学生观看,引导学生思考:人类经历了漫长的发展进化过程,其他生物也是经过这样的过程,那么地球上最初的生命是怎样形成的呢?
学生根据自己收集的有关资料,作出猜测,组内交流讨论。教师适时利用学生的疑惑,引入新课的学习。
2利用神话故事导入新课
教师展示世界各地关于生命起源的神话传说资料,学生阅读资料。学生展示收集的《圣经》片段和“女娲造人”“自然发生说”的文章,将学生带入悠远而神秘的氛围,引导学生产生探究欲望。分析《太平御览》中描述的俗说天地开辟,未有人民,女娲抟黄

土作人。务剧,力不暇供,乃引绳于泥中,举以为人。故富贵者,黄土人;贫贱者,引绳人也。”其含义是什么?
学生交流分析结论,教师引导学生认识:生命不可能是神创造的。那么地球上的生命是怎样产生的呢?顺利导入新课学习。
推进新课
学习目标一:化学起源说
方案一:
教师展示:法国微生物学家巴斯德做了一个十分简单却令人信服的“鹅颈瓶实验”。他将肉汤装入带有弯曲细管的瓶中,弯管是开口的,空气可以无阻挡地进入。巴斯德将瓶中的液体煮沸使液体中的微生物全部被杀死,然后放冷静置,结果瓶中没有出现微生物。若打断曲颈管,一段时间后,瓶中就出现微生物了。学生思考了解:巴斯德的实验彻底推翻了生物可以由非生物物质直接转变形成的观点。质疑:如果生物不能由非生物直接转变形成,地球上的生命又是如何产生的?
组织学生阅读教材,思考完成下列问题:
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?请说出理由。
3.根据米勒及其他学者的实验结果,可以对生命的起源作出怎样的推测?
学生结合教材中的资料分析,认真阅读资料,分析思考,独立完成第12题,在此基础上,组内讨论解决第3题。教师针对学生有疑问的知识,个别点拨,参与小组的讨论,最后得出结论:
1.原始大气的成分包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,其中没有氧气,而现在的大气成分中有氧气。
2.原始地球上不存在生命。因为原始地球温度极高,原始大气中无氧气,也无臭氧层,没有生命存在的环境条件。
3.根据米勒以及其他学者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,生命的起源从无机物生成有机物,这一阶段是完全能够实现的。
教师组织学生针对米勒的实验进一步了解其实验的条件、实验结果,实验证实了什么。学生思考,组内交流讨论。引导学生进一步分析:原始生命诞生的过程及原始生命诞生的场所是什么?学生讨论交流,得出结论:原始生命是在原始地球条件下,经过漫长的年代,由无机物演变成有机物,有机物再进一步演变形成的。原始海洋是原始生命的摇篮。
教师补充:以上认识,有些已经在实验室中模拟原始地球条件进行实验获得了一定的证据,但更多的还是停留在假说阶段,需要进一步验证。
方案二:分三部分完成教学内容。
第一部分:通过对神创论的分析引出对其他观点的探讨。教师简单介绍生命起源的不同观点。引导学生分析:神创论的主要观点是什么?你认为这种观点科学吗?对于生命起源有很多说法,你认为哪一种说法更科学?
学生对神创论的观点提出异议并阐述自己的理由,通过讨论达成共识:生物的产生和发展并非上帝或神创造的。
第二部分:通过对米勒的实验探讨,了解生命起源的推测。
指导学生阅读教材中的资料1,思考:原始地球上存在生命体吗?为什么?原始地球上原始大气的成分和现在大气的成分有什么明显不同?学生交流讨论。
引导学生阅读教材中的资料2,了解米勒的实验过程和结果。思考:米勒的实验能说明什么问题?

学生结合教师的讲解和图片,分析得出结论:生命的起源从无机物生成有机物这一阶段是完全可能的。
第三部分:通过资料,小结化学起源学说的观点。
教师展示原始地球的动画片,描述其中科学家推测的原始生命的起源过程。学生根据米勒的实验结果,结合观看动画片,对生命起源作出推测,总结化学起源学说的观点:地球上的生命是在地球温度下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学进化过程,在原始海洋内一步一步地演变而来的。
学习目标二:宇生说

教师展示资料:60年代初,美国学者乔治·克劳斯等在达斯马尼亚陨石中发现了和真菌相似的纤维包体,而此陨石却与太阳同龄。这一发现似乎是宇宙生命论的有力证据;1969928日,科学家发现,坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石中就含有18氨基酸,其中6种是构成生命蛋白质分子所必需的。科学研究表明,一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可以在星际尘埃的表面产生,这些有机分子可能由彗星或其陨石带到地球上,并在地球上演变为原始的生命。展示图片资料:不明飞行物、陨石坑等。
引导学生分析:陨石中含有构成生物体所需的有机物,由此可以作出什么推测?
学生思考分析,得出结论:陨石中含有构成生物体所需要的有机物的事实,可以推测构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。
进一步引导学生了解宇生说的观点:地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自其他宇宙星球或星际尘埃。
学习目标三:原始生命
教师展示自主学习提纲,组织学生对原始生命有一个初步的认识。
1.原始地球为原始生命的诞生提供了哪些条件?
2.原始生命的诞生场所在哪里?
3.原始生命的基本特征是什么?
4.现在的自然条件能否产生原始生命?
学生根据所学知识,完成上述问题,得出结论,教师组织学生交流,达成共识。
教师补充:原始生命的诞生可能经历了四个阶段,目前只通过实验证实了第一个阶段,其他阶段只是推测,还有待于进一步的科学实验来证实。
学习目标四:运用证据和逻辑作出推测
教师引导学生:古代的人们认为,生物可以从非生命物质直接转变而来。如腐肉生蛆、腐草化萤、白石生羊等。讨论:这种观点是否正确?如果不正确,怎样推翻这一观点?请设计一个实验。
学生通过斯巴兰让尼的实验和巴斯德的实验,进一步明确上述观点不正确:腐肉生蛆和池塘中发现蝌蚪和青蛙的推测不严密,没有排除外界的干扰。正确的观点是:生物不是自发产生的,而是来自瓶外的自然环境中。
教师展示:17世纪意大利医生雷迪第一次用实验证明腐肉不能生蛆,蛆是苍蝇在肉上产的卵孵化形成的。雷迪的实验严谨而且有说服力,说明较大的动物不能自然发生。
引导学生明确地认识到:科学的推测需要确凿的证据,仅凭空想往往是站不住脚的;

科学推测不仅需要有严密的逻辑,还需要丰富的联想和想像。
课堂小结
本节课主要学习了地球上生命起源的相关知识点,请你运用本节课所学知识,完成下列的问题:
1.原始地球上能否存在生命?为什么?
2.地球上原始大气的成分与现在的大气成分相比,有什么明显的区别?原始生命的基本特征是什么?
3.根据米勒的实验过程和结果,可以对生命的起源作出怎样的推测?
4.“宇生说”的观点是什么?该学说的证据是什么?
学生整合知识,思考问题,组内交流,达成共识:
1.原始地球上不存在生命。因为原始地球上没有生命存在的环境条件。
2.现在的大气成分中有氧气,而原始大气的成分中没有氧气。原始生命应是厌氧生物,能与原始海洋进行直接的物质和能量交换,其生命活动极其简单。
3.根据米勒以及其他学者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,生命的起源从无机物生成有机物,这一阶段是完全能够实现的。
4.“宇生说”的观点是:原始生命或构成原始生命的有机物,来自其他宇宙星球或星际尘埃。最有利的证据是:陨石中含有构成生物体所需要的有机物。另外,天文学家在星际空间发现了数十种有机物。
板书设计
第三章 生物的进化
第一节 地球上生命的起源
一、化学起源学说
1.米勒的模拟实验:模拟原始大气、闪电、高温等环境
2.米勒的实验证明:在原始地球条件下,由无机物形成有机小分子物质是可能的
3.科学家推测:原始大气简单有机物原始生命
二、其他推测
1.原始地球:无机物有机物原始生命
2.宇生说:原始生命可能来自于其他星球
三、证据分析
1.证据:腐肉生蛆生物是从非生命物质中自发产生的
2.证据:斯巴兰让尼的肉汤实验肉汤中的微生物不是自发产生的,而是来自于瓶外
典例精析
1.在关于地球上生命起源的问题上,科学家找到了各种各样的证据。下列有关这方面的叙述中,错误的是(  )
A.人们曾在陨石中发现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.水蒸气、氢气、氨气、二氧化碳、氧气等构成了原始的大气层
D.有科学家在模拟原始地球的情况下,合成了多种氨基酸
答案:C
详解:天文学家已经发现了数十种星际分子(是指存在于星际空间的分子),它们大多数是有机化合物。1969年坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中含有氨基酸。根据以上所述,选项AB都是正确的;原始地球很不稳定,火山活动频繁,火山喷发所释放出来的大量气体,如甲烷、氨、水蒸气、氢、硫化氢、二氧化碳等,它们逐渐形成了包围着地球的原

始大气层,但是,原始大气里面却没有单独的氧气,所以选项C是不对的;人们已经能够模拟原始地球的环境合成多种氨基酸,例如:1953年美国科学家米勒设计的实验,其实验产物经过化学分析含有包括多种氨基酸在内的有机小分子。
2原始地球条件下,氨基酸、核苷酸等简单有机小分子物质的生成和原始生命的诞生场所分别是在(  )
A.原始海洋和原始陆地        B.原始大气和原始陆地
C.原始大气和原始海洋             D.原始海洋和原始大气
答案:C
详解:原始大气成分中的甲烷、氨、水蒸气、氢等物质为小分子有机物的生成准备了物质条件。强烈的紫外线、宇宙射线、闪电、高温等为有机小分子物质的生成提供了能量。这种情况下,在原始大气里就形成了有机小分子物质;原始海洋就像一盆稀薄的热汤,里面含有许多有机物,这些有机物不断地相互作用,经过极其漫长的年代,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;当时的陆地上大气层中不可能形成原始生命。
3原始生命起源的大致过程是(  )
A.原始大气的主要成分→有机物→原始生命
B.火山熔岩的主要成分→有机物→原始生命
C.紫外线的主要成分→有机物→原始生命
D.原始地球表面土壤的主要成分→有机物→原始生命
答案:A
详解:从有机物到原始生命这个过程在四个选项中是相同的,本题的区别主要在起始成分上。其实有机物是原始大气中的无机小分子在紫外线、闪电等的作用下合成的。
4科学推测进行推测时不能(  )
A.有确凿的证据       B.凭空想像
C.有严密的逻辑推理      D.有丰富的想像和联想
答案:B
详解:科学推测有别于其他认知方式和其他知识体系,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。科学并不排除想像和联想,但是这些想像和联想应该是基于现有数据的基础上的,并最终还需要实验的证实。
5米勒等科学家通过实验模拟原始地球的条件和大气成分,合成了能组成蛋白质的一种有机物,这种有机物是(  )
A.脂肪    B.氨基酸          C.葡萄糖     D.基因
答案:B
详解:米勒等科学家通过实验模拟原始地球的条件和大气成分,合成了包括氨基酸在内的有机小分子物质,而氨基酸是蛋白质的组成单位。
6下列描述中,哪项不是我国在探索生命起源问题上的重大成就(  )
A. 1965年合成具有生命活性的结晶牛胰岛素
B. 1981年人工合成核酸
C. 1982年模拟原始大气产生了19种氨基酸
D. 2000年发现了会爬树的恐龙化石
答案:D
详解:地球上最早的生命是由非生命物质经过化学进化逐渐演变而来的,因此探索生

命起源首先是化学进化过程。ABC三个选项探究的是化学进化过程的第一阶段,而选D不是。
71953年,美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分,将甲烷、氨、氢、水蒸气等气体泵入一个密闭的装置内,通过进行火花放电,合成了多种氨基酸(氨基酸是构成生物体蛋白质的一类有机物)。此外,还有一些学者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。

(1)左下角的烧瓶中盛放的是蒸馏水,加热的目的是__________________________
(2)正负电极通过进行火花放电,模拟________。这主要是为该实验提供________
(3)右上角的烧瓶模拟的是________的成分。它与现代大气相比主要的区别是不含有________
(4)冷凝器处相当于________
(5)通过模拟实验,最后从取样活塞处得到多种氨基酸,说明___________________
(6)米勒的实验支持了生命起源过程的________阶段。
(7)米勒实验的意义是____________________________________________________。其局限性是__________________________________________
(8)你认为在现在的环境条件下,地球上还能再形成原始生命吗?为什么?
答案:(1)产生水蒸气 (2)闪电 能量 (3)原始大气 氧气 (4)原始海洋 (5)原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件长期作用下,形成简单的有机物 (6)由无机物可生成有机小分子 (7)说明在原始地球条件下,原始大气中的无机物形成有机物是完全可能的 不能说明从有机物到原始生命这一阶段是怎样进行的 (8)不能。因为在现在地球环境条件下,不存在原始生命形成所需的环境条件,如原始大气、高温、持续不断的雷电等,另外,现在的海洋成分也发生了很大的变化。
教材习题答案详解
1.在现在的地球环境条件下,地球上不会再形成原始的生命。因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件,如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外,现在的海洋的成分也发生了改变。
2.对这一问题的答案取决于对老子原话的理解。如果理解为天下的任何事物都是从‘有’,即现在已经存在的事物中产生的,而这些事物又是从‘无’,即目前不存在的事物,而是从别的事物中产生的,则与现代生物学中关于生命起源的观点不谋而合。如果理解为“有生于无中的‘无’,是虚无,是不存在的、什么都没有的状态”,则与现代生物学中关于生命起源的观点大相径庭。(可以让学生各抒己见,练习辩证地思维,不必刻意求得统一答案)
活动设计
活动题目:收集和分析有关生命起源的学说的相关资料。
活动目的:1.培养学生收集资料、整理资料、分析资料的能力。

2.提高学生运用证据进行推理、论证、预测和评价的探究技能。
活动过程:1.到图书馆查阅最新有关生命起源方面的资料。
2.上网收集有关资料。
3.利用资料写小论文,注意运用一定的证据说明自己的观点。
教学反思
认识科学的本质,是培养学生科学素养的基石。教师在创造性地处理教材的时候,充分注意了有利于学生认识科学本质的教育内容。在这一节的教学里,教师有意识地组织学生补充了一些科学假说、实验,并特别强调这些假说只是一家之言,还有很多科学家提出了其他观点,就是希望学生能够更好地理解科学的本质。
本节的教学方式比较灵活,可以运用多种教学法来完成教学任务,例如直观法、探究法、分析法、比较法等教学方法都可以被运用,有时可以同时运用多种方法。
在本节教学过程中教师注意启发学生思维,注重学生学法的指导,无论从知识、能力,还是情感价值观方面都达到了应完成的教学目标。倡导探究性学习,分析资料,并结合多媒体展示,引导学生讨论、交流,层层深入,达到了很好的教学效果。
【设计方案二】
[设计思路]
本节课总的原则是:引导和鼓励学生参与教学过程,进行积极的思维活动;能够理解证据和科学推测之间的关系,能根据教材所提供的证据进行一定的逻辑推理,并以此展开丰富的联想和想像,从中体验到探索生命起源的意义。本着这个原则,在教学设计中首先通过观看丰富多彩的生物界及人类进化的视频资料,激发学生的学习兴趣,创设问题情境导入本课。引导学生进行资料分析,结合展示有关的文字和图片资料,让学生逐一讨论教材中提出的问题,通过表达交流,得出结论,了解有关生命进化的两种不同观点,并与学生一起了解生命起源的历程。在训练中,让学生自己去分析课本中的证据和推测,讨论二者之间的严密性,并利用教材中的“团聚体”证据推测生命起源,在班内交流谁的推测更严密。生命的起源是本节课学习的难点。这个问题的研究还处于假说阶段,缺少有力的实验证据。所以,一些问题不容易向学生交代清楚,更不能断然结论。教师在教学中可以通过对比的方法,介绍人类对生命起源问题的认识过程,了解这个问题研究的进展情况和研究方法,引起学生对这个问题的兴趣,激励学生关注这一科学难题并建立正确的观点。本节的教学方式比较灵活,辅以运用多种教学法来完成教学任务,例如直观法、探究法,分析法、比较法等教学方法都可以运用,也可以同时运用多种方法。所以,整体的设计思路如下:情境导入→合作探究→交流讨论→分析归整→知识拓展。
[过程]
创设情境导入新课
教师展示地球上的环境及自然界中各种生物生活的录像,质疑:地球产生大约有多长时间了?是不是地球产生后,就有了生命?学生作出否定的回答后,教师进一步质疑:人类大约产生了多长时间?教师再展示有关人类进化的简单过程动画片,配以适当的解说。进一步引导学生:人类是从动物经过漫长的时间一步一步进化而来的,那么地球上最早的生物是怎样产生的呢?学生讨论,作出种种猜测。教师适时利用学生的疑问导入新课。
合作探究,交流讨论
1原始地球
教师展示原始地球的想像动画片:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。学生观看动画片,了解原始地球的情况。思考:原始地球上是否有生命的存在?地球上原始大气的成分与现在大气相比有什么明显区别?
2米勒的实验

指导学生阅读教材,首先了解米勒的实验条件、实验结果,然后根据米勒的实验结果分析:由米勒的实验,你可以对生命的起源作出怎样的推测?
学生分组交流自主探究的结论:米勒实验的条件及结果,然后讨论由此可以作出的推测,组内达成共识。
3原始生命的化学起源学说
学生展示收集的有关生命的化学起源学说观点,引导学生根据这个学说的内容,推测原始生命诞生的简单过程,并了解原始生命的主要特征。
4其他假说
学生分组展示收集的各种有关生命起源的学说观点。教师引导学生了解科学的推测需要有确凿的证据,凭空想像往往是站不住脚的。根据这一点分析宇生说观点可信度的高低,并为其寻找证据。
5技能训练
以辩论会的形式,分析三种证据和推测之间的逻辑关系是否严密。教师组织学生分三组根据教材中提供的证据验证自己推测的正确性,也可以结合自己收集的证据进行验证。教师在学生辩论时要适时调控学生的辩论。
辩论结束后,利用教材中的“团聚体”证据推测生命起源,在班内交流谁的推测更严密。更好地体会证据和推测之间的逻辑关系。
分析归整
通过探究活动,针对每一个问题得出结论,表达之前通过组内交流,达成共识,在全班交流:
1.原始大气的成分包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,其中没有氧气,而现在的大气成分中有氧气。原始地球上不存在生命。因为原始地球温度极高,原始大气中无氧气,也无臭氧层,没有生命存在的环境条件。
2.根据米勒以及其他学者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,生命的起源中从无机物生成有机物,这一阶段是完全能够实现的。
3.地球上的生命起源可能是原始大气在高温、紫外线和雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物;后来地球上的环境有所改善,这些有机物就形成了原始的生命。原始生命属于厌氧生物,直接从环境中吸收营养物质,用于生命活动。
4.宇生说:地球上的生命或组成生命的物质可能来自于宇宙中的其他星球,或者是外星人给地球带来了生命。
知识拓展
教师展示资料:原始地球由于不断散热,灼热的表面逐渐冷却下来,原来从地球表面上“跑”到天空中去的水,凝结成雨点,又降落到地面,持续了许多亿年,形成了原始海洋。在降雨过程中,氢、二氧化碳、氨和甲烷等,有一部分带入了原始海洋;雨水冲刷大地时,又有许多矿物质和有机物陆续随雨水汇集入海洋。广阔的原始海洋,万物汇集,气象万千,大量的有机物源源不断地产生出来。其中的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,才形成了原始生命。因此,原始海洋就成了生命的摇篮。
阅读资料思考:(1)为什么说原始海洋就成了生命的摇篮?
(2)简要叙述一下原始生命形成的大致过程。
(3)原始海洋在生命起源过程中有什么作用?
学生分组讨论、交流,最后达成共识:
(1)原始地球形成时期,温度很高,随着地球不断散热,灼热的地球表面温度逐渐冷却下来,原始大气中的水蒸气凝结成雨落到地球表面,经过漫长的岁月,形成了原始海洋。

在此孕育了原始生命。
(2)汇集到原始海洋中的有机物,不断地相互作用,经过极其漫长的岁月,才形成了原始生命。
(3)原始海洋中汇集了大量的有机物,它为有机物的聚集提供了可能。因此说原始海洋是生命的摇篮,没有原始海洋,也就没有原始生命的出现。
教师小结:每一种生命起源的观点都需要有充足的证据来证明这些观点,因为只有在证据面前人们才会信服这些观点。这节课我们不是要接受哪种观点,而是要了解这些观点,对地球的起源有所认识,为以后的探索或接受新观点提供基础。
参考资料
1原始地球
一般指约在46亿年前刚从太阳星云形成的地球。
初生的地球,在继续旋转和凝聚的过程中,由于本身的凝聚收缩和内部放射性物质(铀、钍等)的蜕变生热,温度不断增高,其内部甚至达到炽热的程度,于是重物质就沉向内部,形成地核和地幔,较轻的物质则分布在表面,形成地壳。初形成的地壳较薄,而地球内部温度又很高,因此火山爆发频繁,从火山喷出的气体,构成地球的还原性大气。水是原始大气的主要成分,原始地球的地表温度高于水的沸点,所以当时的水都以水蒸气的形态存在于原始大气之中。地表不断散热,水蒸气被冷却又凝结成水。以后地球内部温度逐渐降低,地面温度终于降到沸点以下,于是倾盆大雨从天而降,降落到地球表面低凹的地方,就形成了江河、湖泊和海洋。科学家称那时的海洋为原始海洋。原始海洋盐分较低,而有机物质却异常丰富。当时由于大气中无游离氧,因而高空中也没有臭氧层阻挡,不能吸收太阳辐射的紫外线,所以紫外线能直射到地球表面,成为合成有机物的能源。此外,天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线,以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等,也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的,因为这种能源所提供的能量较多,又在靠近海洋表面的地方释放,在那里它作用于还原性大气,所合成的有机物质很容易被雨水冲淋到原始海洋之中,使原始海洋富含有机物质,成了“生命的摇篮”。
2原始地球大气圈
地壳内部大量放射性元素的裂变和衰变所释放出的能量的积聚和迸发、陨星对地表的频繁撞击等,导致了地球火山的强烈活动,使地球温度升高到出现局部熔融,重元素沉入地心,轻物质浮升到地表,逐渐形成地壳(岩石圈)、地幔和地核等层次。与此同时,被禁锢在地球内部的气体不断迸发出来,形成原始大气圈,其主要成分为水、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氮气等,当时不含有氧气,这是一个还原性大气圈。水汽凝结后在低凹处汇聚成海洋(水圈),地表水呈酸性。上述过程历时约10亿~15亿年。显然,早期地表环境的显著特征是缺氧,也没有臭氧层,太阳辐射中的高能紫外线可直接射到地面上。
原始地球大约形成于46亿年以前。科学家根据火山喷发所喷出的气体,以及远离太阳、变化较小的木星、土星,它们现在的大气成分主要是甲烷、氨气和氢气的事实,推测原始地球的大气也是这样的强还原性大气。他们认为,原始地球的大气成分中没有氧气,而有氢气、二氧化碳、氨气、甲烷、硫化氢和氰化氢等还原性气体。但20世纪80年代以来,有的学者对此产生了怀疑。他们认为,原始大气中没有氨气、甲烷和硫化氢气体,因为这些气体很容易被紫外线辐射所分解,所释放的氢气多数也会逃逸到太空中,因此,早期原始大气的主要成分是水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氮气等气体,可能还有一些游离的氢气。如果按照原始大气中没有氨气和甲烷,或者只有极微量,由这样的气体所组成的地球原始大气,在各种自然条件的作用下是不可能产生出有机物和氨基酸的,那么米勒的实验就令人怀疑。所以,这种观点又为“宇生说”提供了间接的支持。另外,还有一些学者对

原始大气的成分提出了其他的观点。
3关于生命起源的几种假说
(1)创世说(神创论)和新创世说:创世说是把生命起源这一科学命题划入神学领域,认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的,或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来,在科学高速发展的情况下,创世说的支持者为坚持这一非科学的观点,不得不作出新的努力使圣经与科学调和,用科学知识来证明圣经的故事,如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点,这就是现代的新创世说。但这一学说无论怎样修饰都是不科学的。
(2)自然发生说(自生论):认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤、腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功,这一学说失去了它的生命力。
(3)生物发生说(生源论):认为生命只能来自生命,但不能解释地球上最初的生命的来源。
(4)宇宙发生说(宇生论):认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球,某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球,从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外,宇宙空间的物理因素,如紫外线、温度等对生命是致死的,生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢?
(5)化学进化说(新自生论):认为地球上的生命是在地球历史的早期,在特殊的环境条件下,由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行的。生命起源是一个自然历史时间,是整个宇宙演化的一部分。因为有比较充分的根据和实验证明,这一学说为多数科学家接受,但仍需要深入进行研究。