1.3地球的演化和生命的起源（讲义）（原卷版）

浙教版九年级下册第一章第3节

地球的演化和生命的起源

【知识点分析】

一.地球的演化

地球的演化离不开宇宙，也离不开最基本的物质。正是由于宇宙中的各种有利条件和物

质的发展变化，地球才能一步步地成长演化，如今地球仍处在不停的演化之中。

地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开

始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。由于陨石的轰击、地球不断收缩等

原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物

质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后

地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。

地球初期的模样

地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐

形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温

岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，

地球进入了海洋时代。在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知的最早

的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。

火山喷发岩浆流岩浆冷却、凝固

科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。

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25亿~5.7亿年前的元古代，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，

大气中的氧气含量逐渐增多。

5.7亿~2.5亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆

露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。

2.5亿~0.65亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和

爬行类动物繁盛。

0.65亿年前至今的新生代，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，奠定了现代地球

地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现；人类诞生。

二.生命的起源

早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原

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始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实

验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。

在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生姐”等。

1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生姐”是错误的，是空

气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。

奥巴林的蛋白质聚合霍尔丹认为生命起源于细菌

直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假

说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，

经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。

1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加

热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。后来，科

学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径

产生。人们开始意识到，原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来，并推论生命

是在此基础上进化而来的。广泛开展的模拟实验，已经成为化学进化的主要研究方法。

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米勒实验原始大气与原始海洋成分想象图

一些现代科学家相信生命起源的化学进化假说。简单的有机分子，如氨基酸、核苷酸等

能结合形成聚合体。他们推测一些有机化合物经过长期而又复杂的化学变化，逐渐形成更大、

更复杂的分子，直到形成组成生物体的基本物质一蛋白质，以及作为遗传物质的核酸等大分

子物质。但是，关于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科学家还不清楚。

在一定条件下，蛋白质和核酸等物质经过浓缩、凝聚等作用，可以形成一个由多种分子

组成的体系。这个体系的外面有一层膜，将其内部与海水相隔开，在原始海洋中经历漫长、

复杂的变化，最终形成了原始的生命。

1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发

现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。

【例题分析】

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【例1】如图为美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验装置，此实验说明

（）

A．原始地球能形成原始生命B．紫外线等自然条件的长期作用形成原始生命

C．生命起源于原始大气D．原始地球能形成构成生物体的有机物

2．如图所示为米勒模拟原始地球条件的实验装置，下列说法错误的是（）

A．实验利用甲烷、氨、氧气等气体模拟原始大气

B．实验中通过火花放电模拟原始大气的雷电条件

C．实验后可以在装置中检测到多种有机小分子物质

D．实验证明了在原始地球条件下从无机小分子转化为有机小分子的可能性

3.如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（）

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A．装置中甲烷、氨、水、氢四种气体用于模拟原始地球的大气

B．火花放电模拟闪电

C．烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋

D．该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命

4．下列说法正确的是（）

A．板块构造学说认为板块漂浮在软流层上，不断发生碰撞和张裂

B．米勒模拟实验证明了原始海洋中的有机物会演变成原始生命

C．天体系统的结构层次为：地月系—太阳系—银河系—河外星系—总星系

D．大爆炸宇宙论和板块构造学说都是经过科学实证的结

5.在探索地球上生命起源的活动中，美国科学家米勒做了一个著名的实验：他把甲烷、氢

气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体，放入真空密闭的玻璃

容器中进行模拟实验。一个星期后，他惊奇地发现仪器中有数种氨基酸生成。下列关于米

勒实验的说法正确的是（）

A．原始大气可以供给呼吸B．该过程发生了化学变化

C．在该过程中元素的种类发生了变化D．该过程形成了原始生命

6.2019年春节期间，由吴京主演的科幻电影《流浪地球》获得了极佳口碑。影片中介绍因

为太阳系中唯一的恒星太阳即将毁灭，所以人类寻找新的栖息地不需要考虑的因素是

（）

A．适宜的温度B．一定厚度，适宜呼吸的大气

C．充足的水D．新栖息地所在的星球自转一周时间为24小时

7．如果地球上没有大气，下列发生过的现象中，仍然存在的是()

A．狂风暴雨B．雷电交加C．地震D．天空出现彩虹

8.生命起源一直是科学界争论的热点。有科学家认为“生命起源于外星球”，以下不支持该

论点的是()

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A．陨石中发现有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．最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水

D．美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸

9.2004年3月美国“机遇号”火星车找到了火星上可能存在过生命栖居的证据，请你猜测一

下，火星车在火星表面发现了()

A．曾被水浸润过的痕迹B．显示生命起源与演化的化石

C．大量被流星体撞击的坑穴D．适合生命呼吸的空气

10．下面是小勇同学学习了《生命起源与进化》后总结的观点，小旭同学说其中有一项是

错误的，你认为错误的一项是()

A．生命进化的最直接证据是同源器官的发现

B．原始生命诞生的标志是原始新陈代谢和个体增殖

C．地层中不同地质年代的化石揭示了生物进化的顺序

D．米勒的实验可以说明原始地球能形成构成生物体的有机物

11．下面关于地球演化的叙述正确的是()

A．最初海洋的水来自彗星

B．原始大气与现在大气的构成是相同的

C．地球形成之初已经有大片的陆地

D．地球大气中的氧气含量是在植物出现后逐渐增多的

12.原始地球条件下，最初生成有机小分子物质和有机高分子物质的场所依次是()

A．原始海洋、陆地B．原始大气、原始大气

C．原始海洋、原始海洋D．原始大气、原始海洋

13．原始大气与空气相比较，没有的气体成分是()

A．氢气B．甲烷C．氧气D．二氧化碳

14．原始生命形成的过程中，保护原始生命不受紫外线伤害主要靠()

A．喷射的火山B．原始大气C．原始海洋D．原始陆地

15．生命起源一直是科学界的热点．以下哪一项证据与“生命起源于外星球”的推测缺乏严

密的逻辑关系()

A．陨石中发现有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

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C．最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水

D．美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸

16．原始地球表面遭受强烈紫外线照射的主要原因是()

A．太阳光中的紫外线特别强

B．原始大气中没有氧气层

C．原始地球表面的温度特别高

D．原始大气中没有臭氧层

17．地球上最早出现的原始生命，它的新陈代谢类型最可能是()

A．异养厌氧型

B．自养厌氧型

C．异养需氧型

D．自养需氧型

18.在地球上原始生命的起源过程中，原始生命的物质可能是()

A．氨气和氢气

B．原始蛋白质和原始核酸

C．葡萄糖和氨基酸

D．水蒸气和二氧化碳

19．地球上原始大气与现代大气的区别是()

A．没有氮气B．没有臭氧C．没有氧气D．以上三项都有

20．原始生命物质的诞生条件是()

A．原始大气B．原始海洋C．能量D．以上三项都是

21．科学家提出原始生命的诞生，运用的科学方法主要是()

A．实验B．假说C．观察D．推理

22．历史上巨行星(如木星和土星)的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没有

游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推测，原始地球空气的成分和木星、

土星上的大气成分类似。1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验(下图

是米勒实验的装置图)。米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸

气，通过放电和照射紫外线的方法代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请根据

图回答下列问题：

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(1)米勒实验属于__(选填“黑箱实验”、“对照实验”、“模拟实验”)。

(2)如果在实验装置的气体中有氧气存在，实验过程中极有可能发生____。

(3)在绝大多数的实验中，往往用水作为冷却剂，主要原因是____。

(4)从地球上的生命是如何起源的角度，观察到实验收集到氨基酸混合物的现象，你得出的

结论是____。

(5)1972年米勒又开始做另一个实验：他把早期地球可能具有的氨和氰化物(一种小分子)的

混合溶液密封于小瓶内，置于－78℃的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了生命的

基本物质DNA和蛋白质的组成成分——碱基和氨基酸，据此可作出的推测

是。

23．历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没

有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推断，原始地球空气成分和木星、

土星上的大气成分类似。1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验。米勒

向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和紫外线照射的

方法模拟原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请根据下图回答下列问题。

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（1）米勒实验属于“模拟实验”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了______的成分，它

与现在的大气成分相比主要不含______。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供

______。

（2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了______，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得

出的结论是______。

（3）根据米勒的试验，部分学者提出了化学起源学说，他们认为生命起源的大致过程是：

原始大气（无机小分子）→______→复杂有机物→原始生命。

24．下图是生命化学起源的过程示意图，请据图回答下列有关生命起源的问题。