第十五章生命的起源和生物的进化

1、第一节第一节第一节第一节 生命的起生命的起源源高温雷电紫外线地球上最初并没有生命。那地球上最初并没有生命。那么地球上的生命是怎么样出么地球上的生命是怎么样出现的呢？人类又是怎么样探现的呢？人类又是怎么样探索生命的起源的呢？索生命的起源的呢？生命是由什么生命是由什么进化而来的呢？进化而来的呢？代表代表人物：人物：米勒等米勒等自然发生论：自然发生论：生物是从非生物环境中自然 发生产生的。 腐草化萤腐草化萤 腐肉生蛆腐肉生蛆 淤泥生鼠淤泥生鼠17 17 世纪意大利医生世纪意大利医生F. Redi F. Redi 用实验证明腐肉不能生出苍蝇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

2、出微生物年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物原始地球表面想象图原始地球表面想象图米勒米勒模拟原始地模拟原始地球环境的实验球环境的实验 研究表明，地球大约研究表明，地球大约是在是在 年前形成的，你能年前形成的，你能描述一下那时地球的状况吗？描述一下那时地球的状况吗？ 地质学地质学46亿亿原始地球有氧气吗？原始原始地球有氧气吗？原始大气的主要成分是什么？大气的主要成分是什么？ 水蒸气、氢气、氨、甲烷水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，没有二氧化碳、硫化氢等，没有氧气。氧气。化学进化说：化学进化说：认为生命是在漫长的宇宙进化认为生命是在漫长的宇宙进化中发生的，是宇宙进化到某一阶段的产物。中发

3、生的，是宇宙进化到某一阶段的产物。 思考？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？答：根据米勒以及其他学者的实验答：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，这一阶源从无机物生成有机物，这一阶段是完全能够实现的。段是完全能够实现的。宇生论：宇生论：地球上生命来自宇宙空间别的星球。地球上生命来自宇宙空间别的星球。彗星彗星地球上的陨石坑地球上的陨石坑 陨石中含有构成生物体所需要的有机物，由此可以作出什么推

4、测?答：从陨石中含有构成生物体答：从陨石中含有构成生物体所需要的有机物的事实，可以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。从地球以外形成并被带到地球。 20世纪世纪70年代未，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群年代未，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，岛附近发现了几处深海热泉，在这些热泉里生活着众多的在这些热泉里生活着众多的生物，包括管栖蠕虫、蛤类和细菌生物，包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。等兴旺发达的生物群落。这些生物群落生活在一个这些生物群落生活在一个高温高温（热泉喷口附近的温度达到（热泉喷口

5、附近的温度达到300 以上）、以上）、高压、缺氧、偏酸和无光高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。首先的环境中。首先是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物所得到的能是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物所得到的能量去还原二氧化碳而制造有机物，然后其他动物以这些细量去还原二氧化碳而制造有机物，然后其他动物以这些细菌为食物而维持生活。菌为食物而维持生活。5. 热泉生态系统论热泉生态系统论 部分学者认为，部分学者认为，热泉喷口附近的环境不仅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可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞需的能量和物质，而且还

6、可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响击地球时所造成的有害影响，因此热泉生态系，因此热泉生态系统是孕育生命的理想场所。统是孕育生命的理想场所。但另一些学者认为，但另一些学者认为，生命可能是从地球表面产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。生，随后就蔓延到深海热泉喷口周围。以后的以后的撞击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在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物得以保存下来并繁衍后代。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不是地球上最因此，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早出现的，但

7、却是现存所有生物的共同祖先。地球上的生命地球上的生命到底起源于哪到底起源于哪里？目前尚无里？目前尚无定论。定论。以事实为依据的以事实为依据的科学争论，对促科学争论，对促进人类的认识是进人类的认识是非常有益的。非常有益的。学者们比较一致的观点是学者们比较一致的观点是原始生命起源于原始生命起源于 非生命物质非生命物质 。过程如下：过程如下：无机物无机物小分子有机物小分子有机物大分子有机物大分子有机物原始生命原始生命（原始（原始海洋）海洋）这一过程这一过程至今还未至今还未能通过实能通过实验验证！验验证！非生命物质非生命物质原始海洋是生命的摇篮，原始海洋是生命的摇篮，没有原始海洋就没有原始生命。没有原

8、始海洋就没有原始生命。（1 1）场所：）场所：（2 2）物质：）物质：原始大气和原始海洋甲烷、氨、水蒸气、氢气、甲烷、氨、水蒸气、氢气、硫化氢等等硫化氢等等宇宙射线、紫外线、闪电、火山喷发释放的能量等等原始地球为生命起源提供的条件原始地球为生命起源提供的条件（3 3）能量：）能量：1965年年，我国科学工作者，我国科学工作者利用氨基酸利用氨基酸，在世界上，在世界上首次首次合成了结晶蛋白质合成了结晶蛋白质 。1981年年，我国科学工作者，我国科学工作者又利用简单的有机物又利用简单的有机物，人工，人工合成了组成生命的另一种重要物质合成了组成生命的另一种重要物质 。牛胰岛素牛胰岛素核酸核酸 人工合成

9、人工合成结晶牛胰岛素和核酸结晶牛胰岛素和核酸的成功，说明了一个道理：的成功，说明了一个道理：生物小生物小分子氨基酸、核苷酸，在一定条件分子氨基酸、核苷酸，在一定条件下可以演变为有机大分子蛋白质和下可以演变为有机大分子蛋白质和核酸核酸。 知识网络结构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第一第一阶段阶段场所场所实验实验第二第二阶段阶段场所场所第三第三阶段阶段第四第四阶段阶段 原始大气原始大气19531953、美国米勒、美国米勒 原始海洋原始海洋特点特点特点特点原始界膜和原始界膜和原始的原始的 物物质交换质交换原始新陈代谢原始新陈代谢和繁殖和繁殖有机小分子物质有机小分子物质有

10、机大分子物质有机大分子物质多分子体系多分子体系原始生命原始生命1、原始的海洋，就像一盘稀、原始的海洋，就像一盘稀薄的热汤，其中所含的薄的热汤，其中所含的 不断相互作用，经过极其漫长不断相互作用，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了的岁月，逐渐形成了 生生命。命。有机物有机物原始原始2、原始生命起源于、原始生命起源于 物质。物质。非生命非生命4、原始的地球大气与现在的空气在、原始的地球大气与现在的空气在成分上有明显的差别，那时的大气成分上有明显的差别，那时的大气成分主要是（成分主要是（ ）A、水蒸气、氨、甲烷等、水蒸气、氨、甲烷等B、氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等、氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等C、氧

11、气、氢气、二氧化碳等、氧气、氢气、二氧化碳等D、水蒸气、氧气、氮气等、水蒸气、氧气、氮气等A5、在原始的地球表面，首先形成、在原始的地球表面，首先形成的生命的基础物质是（的生命的基础物质是（ ）A、小分子有机物、小分子有机物B、大分子有机物、大分子有机物C、小分子无机物、小分子无机物D、原始生命、原始生命A6、原始生命形成的场所是、原始生命形成的场所是（ ）A、原始大气、原始大气 B、原始海洋、原始海洋C、陆地上、陆地上 D、大气层中、大气层中B7、下列有关生命的起源的叙述、下列有关生命的起源的叙述中正确的是（中正确的是（ ）A、生命是上帝和神创造出来的、生命是上帝和神创造出来的B、生命是从外

12、星球迁移过来的、生命是从外星球迁移过来的C、生命是自然而然产生的、生命是自然而然产生的D、生命的形成是按照由原始大气中、生命的形成是按照由原始大气中的无机物到有机物，再到原始生命的无机物到有机物，再到原始生命这一顺序逐渐进行的这一顺序逐渐进行的D8、模拟原始地球的条件和、模拟原始地球的条件和大气成分，合成氨基酸的科大气成分，合成氨基酸的科学家是（学家是（ ）A、爱因斯坦、爱因斯坦 B、米勒、米勒C、爱迪生、爱迪生 D、牛顿、牛顿B9、下列哪一项是原始、下列哪一项是原始大气中没有的（大气中没有的（ ）A、氨、氨 B、水、水C、氧气、氧气 D、氢、氢C10、下列关于生命的起源过程中，物、下列关于生

13、命的起源过程中，物质变化的趋向的叙述不正确的是质变化的趋向的叙述不正确的是（ ）A、由无机物生成有机物、由无机物生成有机物B、由非细胞结构发展成为细胞结构、由非细胞结构发展成为细胞结构C、由简单有机物形成复杂有机物、由简单有机物形成复杂有机物D、由无生命物质演变为有生命物质、由无生命物质演变为有生命物质B11、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、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、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、具原始的新陈代谢和自我繁殖、具原始的新陈代谢和自我繁殖能力能力 D、具真核细胞的细胞结构、具真核细胞的细胞结

14、构正确答案：正确答案：C原始的海洋原始的海洋原始的大气原始的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水水有有机机物物第二节生物的进化三叶虫三叶虫百合百合生物进化的证据：生物进化的证据：、化石、化石 （直接证据）马的进化过程 ：（同种生物的进化过程）5000万年前4000万年前2000万年前1000300万年前马的进化趋势：马的进化趋势：体型由小趋大，四肢越来越长，多体型由小趋大，四肢越来越长，多趾足逐渐变成中趾发达并惟一着地趾足逐渐变成中趾发达并惟一着地始祖鸟化石始祖鸟化石始祖鸟化石复原图始祖鸟化石复原图辽西鸟化石辽西鸟化石辽西鸟复原图辽西鸟复原图辽西鸟骨骼辽西鸟骨骼孔子鸟复原图孔

15、子鸟复原图鸟类的进化过程鸟类的进化过程（一类生物进化为另一类生物）：某种爬行动物 辽西鸟 始祖鸟 孔子鸟结论：结论：越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老 的地层里，越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新 近形成的地层里。这说明生物是进化发展的。2、比较解剖、细胞研究等、比较解剖、细胞研究等（其他证据）1.生物进化的直接的证据是（ ）：现在生存的生物：古代生存的生物：生物“进化树”：古代生物的化石2.生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是（）：化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物等：化石是经过漫长的地质年代才形成的：各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序：化石是古生物学家的研究

16、对象已知亲缘关系很近的物种的化石比物种的化石在地层中出现晚的多，由此可知（）：物种比物种的数量多：物种比物种的结构复杂：物种一定从物种进化而来：物种一定从物种进化而来DBC某一化石集队，在甲、乙、丙三个不同的地层里挖掘到许多化石，记录如下：甲地层有恐龙蛋、始祖鸟、龟，乙地层有马、象牙、犀牛，丙地层有三叶虫、乌贼、珊瑚。这些地层依照年代从远到近的排列顺序是（）：甲丙乙：乙甲丙：乙丙甲：丙甲乙根据始祖鸟化石可以判断哪两种生物具有较近的亲缘关系（）：鸟类和哺乳类：鸟类和爬行类：鸟类和两栖类：鸟类和鱼类DB线形动物扁形动物腔肠动物单细胞生物节肢动物软体动物鸟类哺乳动物两栖动物鱼类环节动物被子植物爬行动

17、物裸子植物蕨类植物藻类植物苔藓植物植物植物进化历程：进化历程：单细胞藻类单细胞藻类 多细胞藻类多细胞藻类 苔藓植物苔藓植物 蕨类植物蕨类植物 种子植物种子植物动物动物进化历程：进化历程：原始单细胞动物原始单细胞动物 多细胞的腔肠动物多细胞的腔肠动物 扁形动物扁形动物 线形动物线形动物 环节动物环节动物 软体动物软体动物 节肢动物节肢动物 鱼类鱼类 两栖类两栖类 爬行类爬行类鸟类鸟类 哺乳类哺乳类最早的哺乳动物长得很奇特。至今生活在澳大利亚的鸭嘴兽和猫一样身上长着毛，体温不大恒定，变化在26-35之间，长有乳腺但没有乳房，用乳汁喂养幼儿；但它是和龟一样属卵生动物。从以上特点可以看出鸭嘴兽既有爬行

18、动物的特征(卵生、体温不恒定等)，又有哺乳动物的特点(披毛、有乳腺、用乳汁哺养幼儿等)，这说明鸭嘴兽是哺乳动物中原始的类群，同时也可看出哺乳动物的祖先与爬行动物的亲缘关系。 鸭嘴兽生物遵循 从无到有、从低等到高等、从简从无到有、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生单到复杂、从水生到陆生的发展规律1.下列各类植物中，最早出现在原始海洋中的是（ ）A：原始的藻类植物 B：原始的苔藓植物 C：原始的裸子植物 D：原始的蕨类植物2.从由低等到高等的进化角度来看，下列哪项是正确的排列顺序（ ）A：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物B：苔藓植物、蕨类植物、藻类植物、种子植物 C：蕨类植物、苔藓植物

19、、藻类植物、种子植物D：藻类植物、种子植物、苔藓植物、种子植物3.下列各类植物的生殖过程已经完全脱离了对水的依赖的是（ ）A：裸子植物、被子植物 B：苔藓植物、蕨类植物 C：苔藓植物、被子植物 D：裸子植物、蕨类植物4.动物进化的大致历程是（ ）无脊椎动物 原始单细胞动物 脊椎动物 A： B： C： D： AAAC5.在动物进化的历程中，原始节肢动物出现后，它们有外骨骼和分节的附肢，这说明节肢动物（ ）对陆地环境的适应能力较强 对阴湿的环境适应能力强 脱离了陆生环境 脱离了水生环境 结构更加复杂 结构更加简单 A:B： C： D：6.最晚出现的真正陆生无脊椎动物是（ ） A：环节动物 B：节肢

20、动物 C：软体动物 D：腔肠动物7.地球上最早出现的陆生脊椎动物是（ ） A：古代两栖类 B：原始的鸟类和哺乳类 C：古代的鱼类 D：古代的爬行类8.两栖动物在动物进化过程中占重要的地位，这是因为两栖动物能证明动物进化的一个关键环节，即（ ） A:水生到陆生 B：简单到复杂 C：陆地到空中 D：单细胞到多细胞BDBA9.脊椎动物进化的历程大致是（ ） A：鱼类 两栖类 爬行类 鸟类 哺乳类 B：鱼类 爬行类 两栖类 鸟类 哺乳类 鸟类 C：鱼类 两栖类 爬行类 哺乳类 鸟类 D：鱼类 爬行类 两栖类 哺乳类10.下列不是生物进化历程总趋势之一的是 （ ） A：由低等到高等 B：由简单到复杂 C：由小型到大型 D：有水生到陆生CC1.下表为有关脊椎动物出现的部分地质年代简表，请据表说明：地质年代纪距今年数脊椎动物的出现顺序中生代侏罗纪2.25亿-7000万鸟类和哺乳类出现石炭纪爬行类出现古生代泥盆纪古代两栖类出现奥陶纪5.7亿低等鱼类出现元古代震旦纪24亿海生无脊椎动物出现（1）地层形成的先后和在该地层形成的化石的关系是：（2）所揭示的生物进化顺序是：越简单越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里，越复杂越高等的生物的化石