7.3.1 地球上生命的起源 （原卷版）

7.3.1地球上生命的起源學習目標學習目標學習目標1．認識生命起源的不同觀點及研究生命起源的方法-科學推測。2．說出原始地球的狀態(tài)及原始大氣的主要成分。3．描述原始地球上生命起源的條件和過程。4．描述米勒模擬實驗的過程及結(jié)論。5．嘗試運用證據(jù)和邏輯作出推測。002吃透教材溫馨提示：請先預習通讀課本（一）基礎(chǔ)知識梳理識必備1.研究生命的起源的科學方法:推測(1)概念:根據(jù)已知的事物,通過活動,對未知事物的真相提出一定的看法。

(2)要求:需要有一定的證據(jù)作基礎(chǔ),還需要有嚴密的與豐富的和想象,而不能憑空想象。

(3)有關(guān)生命起源的幾種學說:、、、熱泉生態(tài)系統(tǒng)、(被大多數(shù)人認同)。2.原始生命起源的條件(1)物質(zhì)條件:原始大氣中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫和氫氣等。與現(xiàn)在大氣相比,原始大氣中沒有。

(2)能量條件:原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、以及等,為化學進化提供能量。

(3)環(huán)境條件:像一盆稀薄的熱湯,是原始生命誕生的搖籃。

3.原始生命起源的過程(1)從無機物小分子形成。

(2)從形成。

(3)從有機物大分子形成。

(4)從演變成。

4.米勒實驗(1)密閉實驗裝置內(nèi)循環(huán)流動的氣體模擬的是原始地球中的。

(2)火花放電模擬的是原始地球中的、高溫等條件。

(3)反應(yīng)后的氣體和水蒸氣形成的液體相當于。

(4)米勒實驗表明,原始地球上盡管不能形成生命,但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的。

（二）課前聚焦抓重點生命起源的過程是怎樣的？關(guān)于生命起源有哪些證據(jù)？003知識精講知識點01研究生命起源的方法——科學推測1.地球上生命的存在需要有機物和能量，還需要其他的一些條件。關(guān)于生命的起源可以通過有關(guān)的研究進行科學推測。2.定義：根據(jù)已知的事物，通過思維活動，對未知事物的真相提出一定的看法。（1）有確鑿的證據(jù)、嚴密的邏輯、豐富的聯(lián)想和想象。（2）推測原始生命起源于非生命物質(zhì)。知識點02原始生命的起源1.原始地球（1）形成時間：46億年前。（2）環(huán)境條件：熾熱的，天空中赤日炎炎，電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流，不存在生命。（3）原始大氣：水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。（4）原始海洋：水蒸氣不斷冷卻、凝結(jié)，最終變成原始海洋。2.米勒實驗（1）米勒的模擬實驗①實驗過程：1953年，美國青年學者米勒利用如圖所示的裝置，將甲烷、氨、氫氣等氣體泵入一個密封的裝置內(nèi)，通過對燒瓶加熱，使水蒸氣在裝置中流動，接著通過火花放電激發(fā)裝置中的不同氣體發(fā)生化學反應(yīng)，冷凝器部分將反應(yīng)形成的產(chǎn)物和水蒸氣冷卻形成液體，流回底部的燒瓶中。②結(jié)果：米勒對通過取樣活塞對收集的液體進行分析，結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn)，其中合成了多種氨基酸。③結(jié)論：在原始地球條件下，可以產(chǎn)生構(gòu)成生命的有機物。（2）其他科學家的模擬實驗：米勒的實驗結(jié)果引起了許多科學家的興趣，他們改進了米勒的實驗，使用最初可能在地球上就已經(jīng)存在的各種不同物質(zhì)進行實驗，在實驗室內(nèi)制成了另外一些有機物，證明了生命物質(zhì)能由非生命物質(zhì)形成。（3）實驗推測：根據(jù)米勒和其他科學家的模擬實驗可以推測，在原始地球的環(huán)境條件下，盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機物（如氨基酸等）。3.生命起源的“宇生說”（1）隕石：科學研究表明，地球經(jīng)常受到隕石等的撞擊。隕石可能是小行星、行星、大的衛(wèi)星或彗星分裂后產(chǎn)生的碎塊，它能攜帶來自這些天體的原始信息，包括生命的信息。如1969年，人們發(fā)現(xiàn)墜落在澳大利亞默奇森鎮(zhèn)的隕石中含有并非來自地球的氨基酸。（2）另外，天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物。（3）推測①構(gòu)成生命的有機物來自宇宙空間，這些有機物被隕石等帶到了地球，在地球上經(jīng)過漫長的年代逐漸進化成了原始生命。②原始生命來自其他星球，并在地球上進化，形成了現(xiàn)在豐富多彩的生物。這種觀點被人們認為是生命起源的“宇生說”。4.生命起源的“海洋化學起源說”（1）觀點：①原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機物。②地球上的生命是在地球溫度逐漸降低以后，在極其漫長的時間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的。（2）原始地球為生命起源提供的條件①場所：原始海洋。②物質(zhì)：原始大氣的成分主要包括水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等。③能量：原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、雷電、高溫等。（3）生命起源過程：無機物小分子→有機小分子→有機物大分子→有機物多分子體系→原始生命004題型考法考法01生命起源的過程1．原始地球為生命起源提供了條件（1）物質(zhì)條件：原始大氣。原始大氣由原始地球的火山噴發(fā)出的水蒸氣、氫氣、氨、甲烷等氣體構(gòu)成，原始大氣中沒有氧氣。（2）能量條件：高溫、紫外線以及雷電等。（3）環(huán)境條件：原始海洋。原始海洋為生命的起源提供了場所?！绢}型示例1】原始生命誕生的搖籃是（）A．原始陸地 B．原始海洋 C．原始大氣 D．土壤表層考法02生命起源的歷程生命起源的過程證據(jù)米勒等科學家模擬原始地球的條件和大氣成分，通過火花放電等作用，合成了多種氨基酸等有機小分子物質(zhì)，為生命起源的第一階段（即從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)）提供了證據(jù)。3.米勒實驗解釋（1）盛有沸水的裝置提供高溫和水蒸氣。（2）密封裝置內(nèi)裝入的甲烷、氨、氫氣等氣體模擬原始大氣。（3）火花放電模擬原始地球的閃電。（4）冷凝器模擬隨著地球的溫度下降，出現(xiàn)降雨的過程。（5）含有有機物的溶液模擬原始海洋?！绢}型示例2】下列關(guān)于米勒實驗（裝置如圖所示）的敘述中錯誤的是（）A．通入的氣體模擬原始大氣成分B．用兩個鎢電極火花放電模擬閃電作為能量C．證明在原始地球條件下無機物能生成有機小分子D．證明原始大氣可以轉(zhuǎn)變?yōu)樵忌?05深層記憶1．原始地球上生命起源的條件（1）物質(zhì)條件：原始地球上火山噴出的氣體形成的原始大氣，與現(xiàn)在大氣成分的主要區(qū)別是沒有氧氣。（2）場所條件：原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雨降落到地面上，匯集到原始的海洋。原始海洋為生命誕生提供了場所。（3）能量條件：原始地球的雷電、高溫、紫外線等為生命起源提供了能量來源。2．米勒的模擬實驗向人們證實了在原始地球的條件下，無機小分子物質(zhì)能夠生成有機小分子物質(zhì)。3．“海洋化學起源說”認為，地球上的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長的時間內(nèi)經(jīng)過極其復雜的化學過程逐漸演變而來的，原始海洋是原始生命的“搖籃”。00601強化訓練一、選擇題1．原始地球的環(huán)境與現(xiàn)在有很大差別，據(jù)科學家推測，原始大氣中沒有的氣體是（）A．水蒸氣 B．氧氣 C．二氧化碳 D．氫氣2．美國科學家米勒在實驗室內(nèi)模擬原始大氣的成分，獲得了20種有機物，支持了生命起源過程的（）A．原始大氣→有機小分子 B．有機小分子→有機大分子C．有機大分子→原始生命 D．原始生命→原始單細胞生物3．雷迪的實驗推翻了①的基本觀點，巴斯德的“鵝頸燒瓶”實驗支持②的觀點。上述①②分別為（

）A．神創(chuàng)論、自然發(fā)生論 B．生生論、化學進化論C．自然發(fā)生論、生生論 D．化學進化論、宇宙生命論4．原始生命誕生的搖籃是（）A．原始陸地 B．原始海洋 C．原始大氣 D．土壤表層5．在研究生命起源的歷程中，米勒實驗證明了（）A．原始生命起源于原始陸地B．原始大氣與現(xiàn)代大氣成分相同C．原始地球條件下無機物有可能生成有機物D．實驗室可以模擬出原始生命出現(xiàn)的全過程6．1953年，美國青年學者米勒利用圖所示的裝置進行了實驗，此實驗為以下哪一項推測提供了證據(jù)？（

）A．原始大氣中沒有氧氣B．原始地球可以形成原始的生命C．原始地球條件下可以產(chǎn)生小分子有機物D．甲烷、氨、氰化物、水蒸氣、氫氣、二氧化碳等是構(gòu)成原始大氣的主要成分7．下列關(guān)于地球上生命起源、進化的描述，錯誤的是(

)A．米勒實驗證明了生命是在原始地球上產(chǎn)生的B．海洋是生命的搖籃C．在生命進化的歷程中，生物從水生到陸生，從簡單到復雜D．存活至今的各種生物，都是適應(yīng)其生活環(huán)境的8．下列各項中不屬于原始大氣成分的是（）A．甲烷 B．氧氣 C．氫氣 D．氨9．米勒的實驗開創(chuàng)了生命起源研究的新途徑，該實驗證明了：（）A．原始大氣可以轉(zhuǎn)變?yōu)樵忌?B．無機小分子可以轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚挠袡C小分子C．有機大分子可以演變?yōu)樵忌?D．有機小分子可以合成有機大分子10．二十世紀50年代，美國學者米勒等在實驗室內(nèi)模擬原始地球進行實驗，證明了（）A．實驗室內(nèi)具備模擬原始大氣的條件B．實驗室內(nèi)能夠模擬閃電作為能量C．原始海洋是原始生命的搖籃D．在原始地球條件下無機物能生成有機物11．原始地球條件下，最初生成有機小分子物質(zhì)和有機大分子物質(zhì)的場所依次是（

）A．原始海洋，陸地 B．原始大氣，原始大氣C．原始大氣，原始海洋 D．原始海洋，原始海洋12．關(guān)于生命的起源，下列敘述正確的是（）①生命起源于非生命的物質(zhì)②生命起源于陸地③原始大氣的成分主要是水蒸氣、氨、甲烷等④現(xiàn)在地球上不可能再形成原始生命A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④13．下列關(guān)于地球上生命起源的推斷，完全沒有科學依據(jù)的是（）A．原始生命可能來自外星球 B．原始生命起源于原始海洋C．世上萬事萬物都是由上帝創(chuàng)造的 D．原始生命起源于非生命物質(zhì)14．在“海洋化學起源說”的假設(shè)中，生命起源的物質(zhì)基礎(chǔ)是()A．火山噴發(fā)、熔巖橫溢 B．高溫、紫外線、閃電、宇宙射線C．簡單的小分子有機物 D．原始大氣成分15．米勒模擬實驗的成功能證明生命起源的哪一步的確有可能發(fā)生（

）A．原始大氣到有機小分子B．有機小分子到有機大分子C．有機大分子到原始生命D．原始生命到原始單細胞生物16．下列關(guān)于生命的起源及實驗探索的敘述不正確的是（

）A．米勒實驗中火花放電模擬了原始地球的閃電B．米勒實驗證明了原始大氣中的無機小分子可以合成蛋白質(zhì)等有機大分子C．原始大氣中含有水蒸氣、甲烷、氫氣等多種氣體，但不含氧氣D．我國人工合成結(jié)晶牛胰島素對探索生命的起源問題作出了重大貢獻17．下列有關(guān)組成生物體化學元素的論述，正確的是（

）A．組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最多B．人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大C．組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到D．不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本相似18．如圖為米勒實驗裝置示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是（）A．米勒實驗中火花放電模擬原始地球的閃電B．反應(yīng)瓶內(nèi)的水蒸氣、氧氣、氨氣、甲烷等模擬原始大氣C．實驗后在燒瓶中產(chǎn)生了包括蛋白質(zhì)、核酸在內(nèi)的有機物D．米勒實驗結(jié)果說明原始生命起源于原始海洋19．下圖表示的是生命起源的主要過程，發(fā)生在原始海洋的是（）A．① B．①② C．③④ D．②③④20．深海熱泉高溫、缺氧、無光，與地球早期生命誕生時的環(huán)境極其相似，熱泉中的自養(yǎng)型細菌能利用地熱泉噴出的硫化物和能量，制造有機物，其他動物則以這些細菌為食。迄今科學家已發(fā)現(xiàn)數(shù)十個這樣“暗無天日”但卻生機勃勃的深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)以上事實能得到的結(jié)論（

）A．所有生態(tài)系統(tǒng)都需要利用太陽能B．生物需要陽光才可以制造有機物C．最早誕生的生物可能是細菌D．生命起源可能與深海熱泉無關(guān)二、非選擇題21．如圖是生命起源的過程示意圖，請你據(jù)圖回答下列問題：(1)原始大氣的成分有、氫氣、、甲烷、和硫化氫等。這些物質(zhì)主要是由于產(chǎn)生的。(2)原始大氣成分與現(xiàn)在的大氣成分相比，沒有的氣體成分是，這種氣體是（填寫某一類生物）通過作用制造的。(3)生命起源的第一步是由原始大氣中的各種成分形成，所需要的條件是。第二步是由簡單的形成復雜的，這一過程是在中完成的。第三步由形成，并進一步形成原始單細胞生物。(4)你認為生命起源的三個步驟中，最重要的一個步驟是由演化成。22．據(jù)圖所示米勒實驗的裝置圖，回答：(1)A裝置模擬原始地球環(huán)境，由A泵入混合氣體前，需將裝置內(nèi)的空氣抽凈，其目的是除去空氣中的氧氣，泵入氣體的主要成分包括：氨氣、氫氣、甲烷、水蒸氣等，這是模擬成分。(2)B裝置模擬原始大氣環(huán)境，正負電極放電產(chǎn)生火花代表當時，這主要是為該實驗提供。(3)C裝置模擬原始海洋，對此裝置中的產(chǎn)物進行分析，發(fā)現(xiàn)里面存在的有機物是。(4)A→C過程，實際上是模擬過程。(5)此實驗表明：。23．在研究生命起源的化學進化過程中，各國學者紛紛對生命起源的各個階段進行了深入的探索。下圖一是美國學者米勒等人根據(jù)原始地球環(huán)境設(shè)計出的一個模擬實驗裝置，圖二是中國一些科學家共同合成結(jié)晶牛胰島素的某實驗過程圖片。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖一中裝置A中的氣體相當于原始地球的，其與現(xiàn)在的大氣成分相比，主要區(qū)別是其不含。裝置B處正負極接通后進行火花放電是模擬自然界中的現(xiàn)象。(2)裝置D處的液體相當于原始