课件——地球上生命的起源

【问】地球上的生物有多少种？

【引子——】地球上已经确认并且命名的生物约200万种，而根据科学家们估计地球上约有500万到一亿种生物。这样一个丰富多彩的生物界可谓“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”。同学们都知道自己的年龄是十四五岁了，那么同学们有没有想过我们的地球妈妈有多少岁了？地球上这些丰富多彩的生命又是在什么时候诞生的？是怎样的诞生的？

带着这些问题就让我们走进今天的主题——“地球上生命的起源”。

有关生命的起源至今也没有哪个科学家给出过铁板钉钉的理论说法，我在这里是要给大家介绍历几种有名的学说，所以啊，今天所讲的内容请大家本着科学伟大的精神——怀疑的精神去学习它！

一．首先，（闪亮登场的是）——“神造说”

古时候，看了海市蜃楼的人把这种现象与蛟龙吐气、神仙出游联系在一起，认为这是一种“神迹”。 那时候科学技术不发达，人们对于许多自然现象不能理解，也没有能力控制。这就自然地产生了一种所谓“神”的概念。他们认为这种“神”有超过人的力量。于是，在人类起源这个问题上，也就从“神”那里去找答案。这样就产生了“神造说”。

我国有“盘古开天辟地，女娲捏泥造人”之说；西方《圣经》有上帝七天造出自然界万物之说。

然而也有许多科学家是信“神”的，比如牛顿，爱因斯坦，爱迪生。他们对于神的理解有所不同，像牛顿，老年时就是个彻彻底底的神学家了。爱因斯坦关于他心中的神说过这样一句话“超越的智能彰显在不可思议的宇宙中”。神对他而言，是超越的智能。这让我想到了一部科幻片——《2001太空漫游》（一部经典的科幻片，建议大家看一下）。其中就有一个超越的智能——一块强磁性的石柱类物质，它促使了生命的诞生与生物智能进化。其实在这里，神已经不是一种迷信了，而是一种未知的科学。

我这里有一段无神论者与有神论者的有趣对话【可以用不同的语调夸张一下】

A:你们简直愚昧无知，把生命的起源简单的划分到一个无法解释也无法证明的上帝身上。科学到了今天这个地步许多理论已经能很精准的说明生物存在的规律了，你们居然还信神。

B:请不要自大，科学发展到今天这个地步，没有“怀疑的精神”恐怕地球还是方的，太阳还是绕着地球转的，而你却把“神”一棍子打死，你能证明那些精准的定理的存在，你却不能证明一些东西的不存在，这样一个有着极其严谨的规律的世界，难倒你不认为有神在背后操控吗？

好了，关于神造说就拓展到这里，因为后面的讲的“神”已经不是神造说中那个七天造出世界，跟人长的一模一样的上帝了，我们能肯定的是神造说是愚昧无知荒谬的，而后面的那个“神”请大家自己保留自己的意见吧！！

二（送走了神，我们来看看19世纪前红遍了天的）——“自生论”

这个学说非常不幸的在19世纪退出了历史的舞台，我这里呢，有个小小的剧本阐述了这个学说的观点以及被推翻的过程，下面我就请几位同学来现场来即兴表演一下，请大家仔细看，看完有问题问大家：（我们需要2名同学，一名扮演亚里士多德，一名扮演斯巴斯德，我呢，就是旁白）

旁白：生命是从哪里来的？这个问题经常是人们关注的焦点问题。今天，19世界法国生物学家巴斯德特邀公元前的一位伟大人物来共商此事。

亚里士多德：我，大家都认识吧！古希腊著名的思想家、科学家、哲学家，形式逻辑的奠基人——亚里士多德老人家。今天一个小辈邀请我去有重要事情商谈，这不，到了。

旁白：亚里士多德进入了巴斯德的实验室。

巴斯德：您好，老先生，您不远万里穿越时空来到19世纪，真是麻烦你了。事情是这样的，想请教老先生一个问题，不知老先生对于生命起源问题如何看待？

亚里士多德：关于这个问题，中国人不是认为“腐草化萤，腐肉生蛆”吗？就是说萤火虫是从腐草中生成的，蛆是腐肉中生成的，也就是说生命是从无生命物质中随时自然发生的，自发产生的。像我们生活中，不是经常见到干涸的池塘，一旦有了水，青蛙和蝌蚪自然而然便出现了，不正是这个道理吗？有的人为此还作过一些实验呢，他们将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置在黑暗的环境中，21天后产生了老鼠，这种“自然”发生的老鼠和常见的老鼠完全相同。

巴斯德：这么说，老先生比较赞成生物是从非生命物质中随时自发产生的。

亚里士多德：（点头）没错，我支持自生论。

巴斯德：老先生，请你看看我的实验结果。

旁白：巴斯德把一张实验结果记录递给了亚里士多德。【老师在黑板上画实验图】

巴斯德：我的实验是这样的：把加热至沸腾的肉汤装进曲颈烧瓶，空气可以通过颈口自由进入瓶子内，较长时间，肉汤几乎不腐败，然而倾斜曲颈瓶一小段段时间后再立起来，则肉汤很快腐败了，由此推测空气中的微生物大都沾留在弯管的内壁上，很难进入瓶内，肉汤中的微生物不是自发产生的，而是来自瓶外。老先生你认为这种推测怎么样呢？

亚里士多德：（拍拍巴斯德德肩膀）恩~~~~~有道理，真是长江后浪推前浪！】

请大家掌声鼓励下我们的亚力士多德和巴斯德。我把巴斯德德的实验图画在黑板上了。

好了，下面问大家几个问题

1自生论的主要观点是什么？（答：生物是从非生命物质中随时自发产生的。）

2为什么要把曲颈烧瓶的肉汤加热至沸腾？（高温杀死微生物）

3你认为巴斯德德实验有改进的地方吗？（可以加一个对照）

有关否定自生论的曲颈瓶实验的操作过程是我们今天的学习重点。

三 接下来，我给大家介绍的是现在普遍被科学家所接受的新宠儿——“化学起源说”，这是我们今天学习的重点，大家要了解化学起源说的发展过程。

这一学说认为生物的起源有以下几个过程：

从“元素→无机小分子→有机小分子→有机大分子→原始生命”

俗话说，一个伟大的男人背后都有一个伟大的女人，所以呢，这样一个复杂的生命诞生的过程背后有一个宏伟壮观的地球发展史。

【背景】——根据现在物理学家普遍认同的大爆炸理论，地球在46亿年前形成了，（所以开课时的问题答案是，我们的地球妈妈46亿岁了！）形成初期，温度较低，后来，由于外界陨石的撞击等原因，内部大量的放射性物质如镭铀等发生了剧烈的化学反应，引起火山爆发，强烈地震，形成了不同的地势。

【元素→无机小分子】火山爆发释放出大量的原始气体，如：“水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢”等气体。

【无机小分子→有机小分子】这些气体上升到地球外部，形成了大气层，在紫外线、高温、雷电的作用下，各种无机小分子获得能量，生成了有机小分子，如氨基酸，由于大气层的保护，削弱了陨石的撞击，太阳紫外线的照射等，水蒸气在高空遇到冷气后形成了降雨，气温逐渐的降低下来，雨水也顺着地势的降低，把这些有机小分子们送进了原始海洋。

【有机小分子→有机大分子】这些简单的有机小分子们可不消停，他们在原始的海洋里相互间发生如缩合作用，聚合作用（以后我们会讲到，大家可以想象它们开始互相拉拢关系，成群结伙的在一起了）等反应，逐渐形成了如蛋白质核酸等有机大分子

【有机大分子→原始生命】原始海洋像一锅稀薄的热汤，这些有机大分子物质在其中相互作用，在大约43亿年前，终于形成了最原始的生命——一种类似蓝藻的细菌。

而这些原始的生命在化石上的记录上并不是很多，直到5.3亿年前的寒武纪突然爆发出大量的新生物，形成了丰富多彩的生物界，多么漫长，从46亿年前到5.3亿年前，而人类在500万年前才形成，大家是不是感动的要哭了？（笑）

那么这些过程是怎样推测而来？除了地质学上的化石记录，我们这里要介绍一个著名的实验，也是我们今天要学习的重点——米勒的实验

大家先思考一下，原始地球存在生命吗？为什么？（原始地球的温度很高，火山喷发，熔岩横流，大气中又缺少氧气，所以不存在生命存在的环境条件）

米勒也是这样认为的，他设计了一个实验，装置是这样的

将原始气体泵入密闭的装置中，将左边的烧瓶加热，产生成水蒸气，水蒸气进入另一个烧瓶中，这个烧瓶的两个电极放电，相当于雷电过程，让这些原始气体成分发生反应，然后反应后的气体又经过冷凝管，这样一个类似于降雨的过程就这样不停的循环了一周，一周后他取出装置中液体进行成分鉴定时发现其中含有5种氨基酸，其中的氰氢酸是形成形成腺嘌呤的原料。

那么米勒的实验说明了什么?( 在原始条件下，无机小分子可以合成有机小分子物质)

但是从有机物形成原始生命体的过程在科学界一直没有合理的解释，（所以，同学们，加油啊，谜底等你们去揭示）。

四接下来的是——“热泉生态系统起源说”。这个学说在学界道上没有化学起源说混的好，不过呢，他麻雀虽小，五脏俱全，也颇受欢迎

这个学说在20世纪70年代开始兴起，由于在深海的热泉生态系统中发现了许多古生菌，他们适宜于生活在高温高压缺氧含硫偏酸的环境中，他们利用硫化氢还原二氧化碳进行化能自养，生存的环境跟原始地球火山爆发周围的环境相似，于是科学家认为火山爆发给他们提供了能量，促使了原始生命的诞生，这个学说可以说跟化学起源说拜了把子了，唯一不同的就是化学气源说主要认为是雷电辐射给生命的诞生提供能量。

五最后给大家介绍的是最让人感到无助的学说——泛生说。这一学说认为生命来自于生命，由于在1969年人们发现坠落在澳大利亚的启逊镇的陨石中含有来并非来自地球的氨基酸，于是认为生命来源于外星球。这一观点，把难题扔出了地球，让人不得不问，那么外星球的生命又是如何诞生的？由于现在已知的外星球中没有发现生命，环境又恶劣，（低温，强辐射），所以这一观点不是香饽饽。

今天这节课的重点是了解生命起源的几种基本学说，能较详细的阐述化学起源说的过程，曲颈瓶实验，以及米勒的实验意义。

给大家讲了这么多生命的起源的观点，相必大家也有了自己的想法了。

今天的作业就是大家写篇小文章，谈谈自己对生命起源的看法。

      米勒的实验证明→高温、辐射、雷电提供能量→原始地球可以形成组成生命体的有机小分子

4 热泉生态系统起源说——能量来源于火山爆发

5 泛生说——生命来源于宇宙中

【在黑板的右面，上面画曲颈瓶实验，画一个直立的一个倒立的即可，下面画米勒的实验装置，简要画】

（一）旁白：生命是从哪里来的？这个问题经常是人们关注的焦点问题。今天，19世界法国生物学家巴斯德特邀公元前的一位伟大人物来共商此事。

我！大家都认识吧！古希腊著名的思想家、科学家、哲学家，形式逻辑的奠基人——亚里士多德老人家。今天一个小辈邀请我去有重要事情商谈，这不，到了。

旁白：亚里士多德进入了巴斯德的实验室。

巴斯德：您好，老先生，您不远万里穿越时空来到19世纪，真是麻烦你了。事情是这样的，想请教老先生一个问题，不知老先生对于生命起源问题如何看待？

关于这个问题，中国人不是认为“腐草化萤，腐肉生蛆”吗？就是说萤火虫是从腐草中生成的，蛆是腐肉中生成的，也就是说生命是从无生命物质中随时自然发生的，自发产生的。像我们生活中，不是经常见到干涸的池塘，一旦有了水，青蛙和蝌蚪自然而然便出现了，不正是这个道理吗？有的人为此还作过一些实验呢，他们将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置在黑暗的环境中，21天后产生了老鼠，这种“自然”发生的老鼠和常见的老鼠完全相同。

巴斯德：这么说，老先生比较赞成生物是从非生命物质中随时自发产生的。

巴斯德：老先生，请你看看我的实验结果。

旁白：巴斯德把一张实验结果记录递给了亚里士多德。（老师在黑板上画实验图）

巴斯德：我的实验是这样的：把加热至沸腾的肉汤装进曲颈烧瓶，空气可以通过颈口自由进入瓶子内，较长时间，肉汤几乎不腐败，然而倾斜曲颈瓶一小段段时间后再立起来，则肉汤很快腐败了，由此推测空气中的微生物大都沾留在弯管的内壁上，很难进入瓶内，肉汤中的微生物不是自发产生的，而是来自瓶外。老先生你认为这种推测怎么样呢？

亚里士多德：（拍拍巴斯德德肩膀）  恩~~~~~有道理，真是长江后浪推前浪！

（二）旁白：生命是从哪里来的？这个问题经常是人们关注的焦点问题。今天，19世界法国生物学家巴斯德特邀公元前的一位伟大人物来共商此事。

亚里士多德：我，大家都认识吧！古希腊著名的思想家、科学家、哲学家，形式逻辑的奠基人——亚里士多德老人家。今天一个小辈邀请我去有重要事情商谈，这不，到了。

旁白：亚里士多德进入了巴斯德的实验室。

您好，老先生，您不远万里穿越时空来到19世纪，真是麻烦你了。事情是这样的，想请教老先生一个问题，不知老先生对于生命起源问题如何看待？

亚里士多德：关于这个问题，中国人不是认为“腐草化萤，腐肉生蛆”吗？就是说萤火虫是从腐草中生成的，蛆是腐肉中生成的，也就是说生命是从无生命物质中随时自然发生的，自发产生的。像我们生活中，不是经常见到干涸的池塘，一旦有了水，青蛙和蝌蚪自然而然便出现了，不正是这个道理吗？有的人为此还作过一些实验呢，他们将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置在黑暗的环境中，21天后产生了老鼠，这种“自然”发生的老鼠和常见的老鼠完全相同。

巴斯德：    这么说，老先生比较赞成生物是从非生命物质中随时自发产生的。

亚里士多德：（点头）没错，我支持自生论。

旁白：巴斯德把一张实验结果记录递给了亚里士多德。(老师在黑板上画实验图)

我的实验是这样的：把加热至沸腾的肉汤装进曲颈烧瓶，空气可以通过颈口自由进入瓶子内，较长时间，肉汤几乎不腐败，然而倾斜曲颈瓶一小段段时间后再立起来，则肉汤很快腐败了，由此推测空气中的微生物大都沾留在弯管的内壁上，很难进入瓶内，肉汤中的微生物不是自发产生的，而是来自瓶外。老先生你认为这种推测怎么样呢？

亚里士多德：（拍拍巴斯德德肩膀）恩~~~~~有道理，真是长江后浪推前浪！