生命的起源课件

1、思考思考： 1.1.什么是生物（用自己的话概括）？什么是生物（用自己的话概括）？ 4.4.地球上的生物都是从哪里来的？地球上的生物都是从哪里来的？ 2.2.生物的生殖和发育是怎样的？生物的生殖和发育是怎样的？ 3.3.什么是遗传和变异？基因、什么是遗传和变异？基因、DNADNA和和 染色体之间的关系是怎样的？染色体之间的关系是怎样的？ 生命的起源生命的起源 生命起源的各种假说生命起源的各种假说 一、有关生命起源的几种假说 1. 神创论神创论 2. 自然发生论自然发生论 3. 化学进化说化学进化说 4. 宇生论宇生论 5. 热泉生态系统热泉生态系统 上帝创造万物， 最后造人。 (见圣经故事) 1

2、、神造论 生物是从非生物环境中自然发生出来的： 腐草化萤腐草化萤 腐肉生蛆腐肉生蛆 淤泥生鼠淤泥生鼠 2、自然发生论 17 世纪意大利医生F. Redi 用实验证明腐肉不能 生出苍蝇 1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微 生物 三、化学起源说三、化学起源说 化学起源说是被广大学者普遍接受的生命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。程，

3、一步一步地演变而成的。 生命的起源生命的起源 1 1、4646亿年的亿年的原始的地球的原始的地球的 特点：特点： 炽热的，天空中赤日炎炎，电闪炽热的，天空中赤日炎炎，电闪 雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。 一切元素都呈气体状态，不存在生一切元素都呈气体状态，不存在生 命命 2 2、原始地球为生命起源提供了：、原始地球为生命起源提供了： （1 1）、场所：）、场所： （2 2）、物质：）、物质： 原始大气和原始海洋原始大气和原始海洋 （3 3）、能量：）、能量： 宇宙射线、紫外线、闪电、宇宙射线、紫外线、闪电、 火山喷发释放的能量等火山喷发释放的能量等 甲烷（甲烷

4、（CHCH4 4）、氨（）、氨（NHNH3 3）、水）、水 （H H2 2O O）、氢气（）、氢气（H H2 2）、硫化氢）、硫化氢 （H H2 2S S）、氰化氢（）、氰化氢（HCNHCN）等）等 没有氧气没有氧气 火山爆发形成原始大气火山爆发形成原始大气 反应物反应物条件条件产物产物 原原 始始 大大 气气 甲烷（甲烷（CHCH4 4） 氨（氨（NHNH3 3） 水（水（H H2 2O O） 氢（氢（H H2 2） 硫化氢（硫化氢（H H2 2S S） 氰化氢（氰化氢（HCNHCN） 宇宙射线宇宙射线 紫外线紫外线 闪电闪电 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 单糖单糖 Stanley Mille

5、r (1953 时 23 岁) 1953 年芝加哥大学研究生米勒的模拟实验 原始的海洋原始的海洋 “还原性还原性 大气大气” 模拟降雨模拟降雨 加热加热 米勒实验装置米勒实验装置 米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通 过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激 发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部 连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又 流回底部的烧瓶，即模

6、拟降雨的过程。经过一周持续不断流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程。经过一周持续不断 的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现，其中含的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现，其中含 有包括有包括5 5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合 物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺 嘌呤是组成核苷酸的基本单位。嘌呤是组成核苷酸的基本单位。 米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从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，在原始地球的条件无机小分

7、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。下是完全可能实现的。 米勒的实验米勒的实验-化学进化阶段化学进化阶段 无机小分子物质无机小分子物质 生生 成成 形形 成成 组组 成成 演演 变变 场所：场所：原始大气原始大气 场所：场所：原始海洋原始海洋 场所：场所：原始海洋原始海洋 特点：特点： 特点：特点： 原始界膜和原始的原始界膜和原始的 物质交换物质交换 具有原始的新陈代谢和繁殖能力具有原始的新陈代谢和繁殖能力 有机小分子物质有机小分子物质 有机高分子物质有机高分子物质 多分子体系多分子体系 原始生命原始生命 场所：场所：原始海洋原始海洋 1 1、原始地球条件下，氨基酸

8、等小分子物、原始地球条件下，氨基酸等小分子物 质形成的场所是：质形成的场所是： A A、原始大气、原始大气 B B、原始海洋、原始海洋 C C、原始陆地、原始陆地 D D、原始海洋和陆地、原始海洋和陆地 正确答案：正确答案：A 练习：练习： 2 2、原始地球条件下，生命起源于：、原始地球条件下，生命起源于： A A、原始陆地、原始陆地 B B、原始海洋、原始海洋 C C、原始大气、原始大气 D D、火山附近、火山附近 正确答案：正确答案：B 3 3、我国在生命起源问题上，取得了重大成就，、我国在生命起源问题上，取得了重大成就， 19651965年科学工作者人工合成了：年科学工作者人工合成了：

9、A A、氨基酸、氨基酸 B B、酵母丙氨酸转运核糖核酸、酵母丙氨酸转运核糖核酸 C C、脱氧核糖、脱氧核糖 D D、结晶牛胰岛素、结晶牛胰岛素 正确答案：正确答案：D 4 4、原始生命诞生的重要标志是：、原始生命诞生的重要标志是： A A、具有原始界膜和物质交换能力、具有原始界膜和物质交换能力 B B、具有蛋白质和核酸的相互作用、具有蛋白质和核酸的相互作用 C C、具原始的新陈代谢和自我繁殖能力、具原始的新陈代谢和自我繁殖能力 D D、具真核细胞的细胞结构、具真核细胞的细胞结构 正确答案：正确答案：C 4、宇生论 地球上生命来自宇宙 空间别的星球。 彗星彗星 陨石坑陨石坑 5、热泉生态系统、热

10、泉生态系统 生命的起源可能与热泉生态系统有关，这是生命的起源可能与热泉生态系统有关，这是20世纪世纪 70年代以来，部分学者提出的观点。年代以来，部分学者提出的观点。20世纪世纪70年代年代 末，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了末，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了 几处深海热泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包几处深海热泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包 括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。这括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。这 些生物群落生活在一个高温（热泉喷口附近的温度达些生物群落生活在一个高温（热泉喷口附近的温度达 到到300 以上）、高压、缺氧、

11、偏酸和无光的环境中。以上）、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。 首先是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物首先是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物 （如（如H2S）所得到的能量去还原）所得到的能量去还原CO2而制造有机物，而制造有机物， 然后其他动物以这些细菌为食物而维持生活。迄今科然后其他动物以这些细菌为食物而维持生活。迄今科 学家已发现数十个这样的深海热泉生态系统，它们一学家已发现数十个这样的深海热泉生态系统，它们一 般位于地球两个板块结合处形成的水下洋嵴附近。般位于地球两个板块结合处形成的水下洋嵴附近。 热泉生态系统之所以与生命的起源相联系，主要基于以下的热泉生态系统之所以与生命的起

12、源相联系，主要基于以下的 事实：事实： （1）现今所发现的古细菌，大多都生活在高温、缺氧、含硫和）现今所发现的古细菌，大多都生活在高温、缺氧、含硫和 偏酸的环境中，这种环境与热泉喷口附近的环境极其相似；偏酸的环境中，这种环境与热泉喷口附近的环境极其相似； （2）热泉喷口附近不仅温度非常高，而且又有大量的硫化物、）热泉喷口附近不仅温度非常高，而且又有大量的硫化物、 CH4、H2和和CO2等，与地球形成时的早期环境相似。等，与地球形成时的早期环境相似。 由此，部分学者认为，热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的由此，部分学者认为，热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的 出现以及其后的生命延续提供所需的能量

13、和物质，而且还可以出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以 避免地球外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此热泉生态避免地球外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此热泉生态 系统是孕育生命的理想场所。但另一些学者认为，生命可能是系统是孕育生命的理想场所。但另一些学者认为，生命可能是 从地球表面产生，随后就蔓延到深海热泉喷口周围。以后的撞从地球表面产生，随后就蔓延到深海热泉喷口周围。以后的撞 击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在深海喷口附近的生击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在深海喷口附近的生 物得以保存下来并繁衍后代。因此，这些喷口附近的生物虽然物得以保存下来并繁衍后代。因此，这些喷口附近的生物虽然 不是地球上最早出现的，但却是现存所有生物的共同祖先。不是地球上最早出现的，但却是现存所有生物