第一节 生命的起源与进化教案

1、宜宾学院教案 生命科学与人类文明课程周 次第 周， 第 3 次课 200 年 月 日章 节名 称第二章生命的真相授 课方 式课堂讲授（ ）；实验课（ ）；其他方式（ ）教学时数2教 学 目 的1、掌握生物进化理论学说要义。2、理解探索生命起源的意义。3、了解生物进化的历程。教学重点与难点教学重点：综合进化论教学难点：化学进化学说参考资料1.傅世侠,张昀.生命科学与人类文明.北京大学出版社,20042.钱凯先. 基础生命科学导论. 化学工业出版社,20043.吴庆余. 基础生命科学.高等教育出版社,20064、第页授课内容及过程第二章生命的真相第一节 生命的起源与进化生命的起源与进化 自古以来，

2、宇宙在人类的心目中就一直是神秘而不可知的，也正因为如此，人类对宇宙的探索永无止境。广义而言，生命起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源。因而，生物圈演化的历程应当从宇宙形成之初，即通过所谓“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、硫、磷等构成生命的主要元素之时起。一个大体的演化历程表示在图中，从图中可以看出，生命的起源和演化是和宇宙的起源与演化密切关联的，生命构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等是来自“大爆炸”后的元素演化。在星系演化中某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在一定的条件下产生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。现在许多资料表明，前生物阶段的化学演化并

3、不局限于地球，在宇宙空间广泛地存在着化学演化的产物。通过遗传密码的演化和若干前生物系统的过渡形式，最终在地球上产生了最原始的生物系统，即具有原始细胞结构的生命。至此，生物学演化开始，直到今天在地球上产生了无数复杂的先进的生命形式，包括像人类这样的智慧生物。自1543年波兰天文学家哥白尼提出了日心说以后，天体演化的讨论突破了宗教神学的桎梏，开始了对地球和太阳系起源问题的真正科学探讨。1644年，笛卡儿在他的哲学原理一书中提出了第一个太阳系起源的学说，他认为太阳、行星和卫星是在宇宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里形成的。一个世纪之后，法国博物学家、作家布封（G.L.L. de Buffon

4、）于1745年在一般和特殊的自然史中提出第二个学说，认为：一个巨量的物体，假定是彗星，曾与太阳碰撞，使太阳的物质分裂为碎块而飞散到太空中，形成了地球和行星。事实上由于彗星的质量一般都很小，不可能从太阳上撞出足以形成地球和行星的大量物质的。在布封之后的200年间，人们又提出了许多学说，这些学说基本倾向于笛卡尔的一元论，即太阳和行星由同一原始气体云凝缩而成；也有二元论观点，即认为行星物质是从太阳中分离出来的。1755年，著名德国古典哲学创始人康德（I. Kant）提出星云假说。由于拉普拉斯与康德的学说在基本论点上是一致的，所以后人称两者的学说为康德拉普拉斯学说。演化历程的三个阶段 ：（一）元素演化

5、生命的起源和演化是和宇宙的起源和演化密切关联的，生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的产物。在星系演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系尘埃或凝聚的星云中，接着在一定的条件下，产生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子。（二）化学演化发生在地球上最简单的生命（有细胞结构）出现之前的演化过程，我们称之为前生物的化学演化。化学进化说认为，生命起源于原始地球上的无机物，这些无机物在原始地球的自然条件作用下，从无机到有机、由简单到复杂，通过一系列化学进化过程，成为原始生命体；而宇宙胚种说则认为，地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间，宇宙中的某种力量将生命的种子撒向地球，

6、后来才在地球上生长并发展起来。模拟实验有力地证明：地球上的生命是从地球上的无生命物质发展来的。从无生命转化为有生命是有一系列条件的，而且这个转化决不是偶然的，需要经过一系列从量变到质变的过程。特别值得一提的是，我国生物化学家在1965年，人工合成了牛胰岛素，这一人工合成的蛋白质具有生物活性，虽然还不是生物蛋白质，却使得科学家们在研究生命起源的问题上大大地前进了一步，为人工合成蛋白质开创了新纪元。加之人工合成核酸的成就，这就为人工合成具有初步生命特征的生命体提供了可能。生命究竟是如何由死变活的，尤其从多分子体系演变为原始生命还没有得到确切的实验证据。看来，要真正解决生命起源问题，人类还有漫长的路

7、要走。（三）生物学演化地球上第一个单细胞原始生命的出现标志着生命演化进入了一个新阶段生物学演化。我们把原始生命出现之后的演化叫做生物学演化。天文学家估计地球形成于约 45亿年前。迄今找到的最早的化石记录了35 亿年前的原核生物。所以，生命起源大约发生在距今 4535 亿年间。二、生命的进化一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。进化树亦称“系统树”、“系谱树”。生物分类学家和进化论者根据各类生物间的亲缘关系的远近，把各类生物安置在

8、有分枝的树状的图表上。用这个树形图表可以简明地表示生物的进化历程和亲缘关系。美国科学家的一项最新研究显示，地球的形成刚好为生命体的存在提供了一个临界条件，支持地球上生命体存在的关键因素是板块构造。板块构造过程中形成的作用力可移动地球的大陆板块并构造山脉，随着星体的质量越大，其板块则越稀薄。稀薄的板块非常脆弱很容易移动，在数十亿年的进化演变过程中，至关重要的板块构造促进地球上的生命体从单细胞生命体过渡成为能够飞翔、游动和具备思考能力的复杂生命体。由六大板块组成即亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。在地球生活过的古代生物，一部分在死后被沙泥迅速埋藏，尸体得以在沉积的沙泥中保存下来，经过千百万年的石化作用，生物的遗核终于变成了化石。因此，要了解生物的进化过程，最可靠得证据就是从地层出土的古生物化石。生命进化历程中自寒武纪生物大爆发以来， 地球上的生命演化并非一帆风顺，其中出现了五次影响遍及全球的生物大灭绝事件。生物进化论学说拉马克动物哲学 用进废退（用进废退 获得性遗传）达尔文物种起源 自然选择学说：过度繁殖 生存竞争 遗传和变异 适者生存 。现