《生命的起源与进化》课件
氧气起源与生命进化
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氧气起源与生命进化
作者：白 杨
来源：《百科知识》2009年第10期
加拿大阿尔伯塔大学的库尔特·康豪瑟尔研究小组最近发表研究结果称，在27亿年前地球上出现单细胞生物的时候，大气里的氧气突然增多。由此形成了地球环境中的“大氧化事件”，并促进了地表环境的改变和高级生命诞生。这是地球生命进化的一个重要转折点。
两种因素的巧合
康豪瑟尔得出“大氧化事件”的结论是源于两种物质的巧合，即镍和产甲烷细菌。它们之间是一种什么关系呢?
镍是确保产甲烷细菌生存的重要元素。如果缺少镍，对产甲烷细菌至关重要的酶就会遭到破坏，从而导致产甲烷细菌死亡。而产甲烷细菌是破坏氧气的重要微生物，它们在数亿年间，一直阻止氧气在早期的地球大气里积聚。如果产甲烷细菌的数量大幅减少，则会使氧气不受破坏，从而让大气中充满氧气，于是“大氧化事件”发生。
氧气的产生是光合作用的结果。光合作用把阳光转变成化学能和氧气。在27亿年前出现“大氧化事件”时，第一种光合微生物“蓝绿”藻或者称蓝细菌大约已经进化了3亿年。但是它们生成的氧气很快就被数量更多的产甲烷细菌生成的甲烷破坏掉了。
研究人员分析水成岩发现38亿年前早期地球上海洋里的镍含量较高。但27亿年前到25亿年前，即“大氧化事件”开始的时候，镍的数量急剧下降。镍的减少为“大氧化事件”打下了坚实基础。因为，镍含量下降有效降低了甲烷生成。这就促使地球上的氧气迅速增多，生命慢慢形成。而27亿年前正是地球上出现单细胞生物的时候，也是早期大气里的氧气突然增多的时候。
所以，这种关系可以如此推理：镍减少→产甲烷细菌死亡→甲烷生成减少→氧气破坏减少→产生氧气的微生物增多→氧气大量产生(“大氧化事件”开始)→单细胞生物大量出现→生命从单细胞到多细胞发展→低级生物→高级生物。
那么，镍是如何减少的呢?研究人员认为，27亿年前地壳降温导致了镍水平的下降，因为地壳降温意味着很少有镍通过火山爆发的方式进入海洋。 龙源期刊网
生命起源与进化】
生 命 起 源 与进化
化石分类
从其保存特点我们大致可以将化石分四类:实体化石、模铸化石、遗迹化石、化学化石。实体化石是指生物遗体本身几乎全部保存下来或部分保存下来的化石。模铸化石就是生物遗体在地层或围岩中留下的印模或附铸物。遗迹化石指保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。化学化石则指古代生物的遗体有的虽被破坏，但组成生物的有机成分经分解后形成的各种有机物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在岩层中，这种视之无形，但它具有一定的化学分子结构足以证明过去生物的存在的化石。
保存方法
①加固。但要注意由于化石的化学成分、细胞结构和化石保存地层的岩性及风化程度不同，需进行的加固处理也不同。一般的方法是向其内部渗透加固液、粘合剂和溶剂的混合液进行粘合。
②防尘。在现代社会中空气污染严重，二氧化碳、二氧化硫等有害气体无孔不入，加上尘埃中混有的煤屑、烟渣、金属粉末、花粉和沙土等，不仅影响卫生，给参观和研究标本带来不便，而且在一定的温、湿度条件下还会使化石受到腐蚀。
光。光线中的红外线能导致标本表面温度升高，湿度下降，使化石内部的应力发生变化，促使风化作用加快。紫外线有光化和光解作用，尤其对高分子材料组成的加固剂有强烈的破坏作用。同时任何可见光都对物质的色彩有损害(紫外线更甚。
④防潮。湿度的过高或过低都对化石标本保存不利。潮湿还可使尘土、光线和微生物对标本的危害加剧。
化石在研究生物进化上有重大作用。
首先，生物化石是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。因为每种生物都是生活在一定的环境，适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境，例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境；陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。而且根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究，就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。而古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。
生命的起源和进化
生命的起源和进化
2010-3-14 20:54:07
根据用放射性同位素方法测定，地球的年龄约有46亿年，而目前已知的最早的生命痕迹大约生存在距今34亿年前，由此可见，原始生命的诞生应在地球形成后的12亿年之间。在初期的地球缓慢的演化过程中存在某些机能，它既能保护自己不受太阳辐射的破坏，又能利用太阳能维持生物的生命。在过去无数亿万年中，普照在地球上的全部太阳辐射能，其威力足以毁灭一切生命。但是这个无生命的地球随着时间的推移逐渐地产生了防护和调节作用，创造了有助于有生命物质诞生的周围环境。苏联物理学家弗拉基米尔·伊凡诺维奇·维尔纳德斯基对此称之为生态圈,指包括人类在内的一切生物所赖以生存的地球表层，包括大气圈、水圈和岩石圈的生物学环境。
生命最初的保护是依靠水的作用。由于熔融的地球的热量，使水化为蒸汽，变成包围地球的、辐射线不易穿透的云层。在云层之下，地球的温度开始急速地下降，虽然地球中心仍是熔融状态，但地壳表面逐渐冷却凝固、挤压、褶皱和断裂，从而形成深谷和高峰。随着地球的继续冷却，云中的蒸汽变成水就开始降雨。大雨连续下了几千年。雨水填满了所有裂缝和鸿沟，淹没了洼地，而且也漫到山区，几乎覆盖了全部南半球。于是诞生了生命的起源地海洋。
1、生命的诞生
大约30亿年前，大雨停止后，地球进入了另一个发展阶段。地球的原始大气中含有氨(NH3)、甲烷(CH4)、氰化氢(HCN)、硫化氢 (H2S)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、水(H2O)等成分，但没有游离的氧气，大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性物质溶于水中，在宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等的作用下而自然合成了一系列的小分子有机化合物，例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，汇集在原始海洋中，形成霍尔丹所谓的 “原始汤”，从而为生命的诞生准备了必要的条件。其中具有四价键的碳，特别能同其他元素结合而形成多种物质。现在约有2000种以上的有机化合物中都含有碳（现在已知各种有机化合物约200万种）。如果没有碳的存在，也就没有生命的诞生了。近几十年来，科学家曾用射线辐射具有与海洋的原始撎酪簲成分相似的混合物，由此产生了少量的在生命的基础物质中也具有的有机分子。
浅谈生命的起源与进化
浅谈生命的起源和演化
马升杰 201101302003 11级社会体育
浩瀚的宇宙广袤无垠，地球不过只是其中一颗普通的行星，但这颗体积不大貌似普通的蓝色星球却进化出了形形色色的生物从而变得与众不同丰富多彩。关于地球的起源比较公认的假说是约66亿年前银河系里发生过一次大爆炸，约50亿年前尘埃星云开始收缩，轻的物质向外逸散重的物质向内部集中形成行星，而地球约于46亿年前形成。人类的历史只不过只有短短的数百万年该如何确定地球的历史呢？在地质学上科学家们将地壳演化历史用两种方法划分为若干时间单位：绝对地质年代和相对地质年代。
绝对地质年代，利用地壳岩石中某些放射性同位素的蜕变规律测算地球岩石层的年龄，比如238U经过45.1亿年的半衰期蜕变掉一半，蜕变后剩下的原有同位素含量与蜕变形成的子同位素含量均可以测定，如此根据此元素蜕变公式即可推断出含有此元素的岩石的年龄。这种采用同位素方法测定的年龄，称为同位素年龄。相对地质年代，根据生物的发展演化将整个地质历史划分为不同历史阶段。地质历史上各种地质事件的结果和影响都可在地层岩石中留下一定的痕迹，其中一个重要的线索就是化石。生物的演变是从简单到复杂、从低级到高级不断发展，年代越老的地层中所含生物化石越原始、越简单、越低级；年代越新的地层中所含生物化石化石越进步、越复杂、越高级。科学家们以生物演化为依据，建立了能反应地球相对年龄的地质年代表。在这个表上，时间概念依次是宙、代、纪、世、期，与其相对应的地层单位是宇、界、系、统、阶，时间单位与地层单位一一对应，宙-宇代对应界，我们称在寒武纪时形成的地层就为寒武系。
由于自然作用在地层中保存下来的不同地史时期生物的遗体、遗物、遗迹，及生物体分解后的有机物残余等统称为化石。化石按保存类型不同可分为实体化石、遗迹化石、模铸化石、化学化石、分子化石等，这些不同分类的化石亦可分为标准化石和非标准化石。在众多的古生物门类中，有些门类特征显著，演化迅速，在反应地质年代上非常灵敏，我们称之为标准化石，如只生存在古生代演化特征明显的三叶虫。非标准化石空间分布的局限性很大演化缓慢，在划分和确定地质年代是只能起辅助作用，如腕足动物舌形贝，其在寒武纪已经出现在现代海洋中仍然十分常见，在几亿年的时间内，这种化石从形态、大小到内部结构几乎没有显著变化。
生命的起源与生物的进化
第20课时 生命的起源与生物的进化
1．(2018昆明)中科院古化石专家张弥曼获2018年度“世界杰出女科学家奖”，同时被评为“中国最美科技工作者”。她所研究的下列生物化石，在地层中出现最早的是( )
A．鱼类 B．两栖类
C．爬行类 D．哺乳类
2．(2018龙海市一模)下列有关生物进化的叙述，错误的是( )
A．比较法是研究生物进化的主要方法 B．在晚近的地层中也可找到低等生物的化石
C．哺乳类是由古代爬行类进化而来的 D．进化中保留的变异一直有利于生物的生存
3．(2018河南一模)如图表示几个植物类群的进化关系，下列叙述不正确的是(
)
A．乙的结构比甲复杂 B．戊最有可能是水生植物
C．最先出现的植物类群是甲 D．乙和丙都是由甲进化来的
4．(2018日照)由于人类对抗生素的滥用，一些致病细菌具有了广泛的耐药性，甚至出现了无药可治的“超级细菌”。根据达尔文的进化论进行分析，耐药细菌产生的主要原因是( )
A．抗生素使具有耐药变异的细菌生存下来
B．耐药细菌的繁殖能力比不耐药细菌的强
C．细菌为了适应环境，产生了耐药性变异
D．抗生素的广泛使用诱导产生了耐药细菌
5．(2018郴州)以下哪种生物现象，不是自然选择的结果( )
A．转基因超级鼠的出现 B．蝙蝠能飞
C．蛔虫有角质层 D．青蛙有保护色
6．(2018广东)下列有关生命起源和生物进化的叙述，错误的是( )
A．生命起源于原始陆地 B．化石是研究进化的重要证据
C．人类的祖先是森林古猿 D．生物多样性是自然选择的结果
7．(2018柘城县二模)如图一所示的进化树，简要表示了几种生物之间的亲缘关系。图二是美国科学家米勒设计的一个模拟实验装置。请据图回答下列问题：
图一 图二
(1)从图一的进化树中可以推测出：a、b、c、d四种生物的共同祖先是______(填字母)。
(2)在图一中，较a和c而言，a、b间的亲缘关系更______(选填“近”或“远”)。
生命的起源和进化 2
生命的起源和进化
以下是为您推荐的生命的起源和进化，希望本篇文章对您学习有所帮
助。
生命的起源和进化
一、复习目标 ：
知识目标：
1、描述生命起源的过程--------化学进化过程。
2、举例说出生物进化的总体趋势。
3、概述生物进化的主要历程。
4、举例分析生物进化的原因-----自然选择。
能力目标：
1、通过观察化石图片，推测每种化石生物可能的生活环境，及生物进化趋
势。
生命的起源与进化
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生命的起源与进化
姓名：***
学号：********
专业：制药工程
班级：141班 2 生命进化之未来
摘要：从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的？生命究竟是怎样产生的？这不仅是科学家感兴趣的问题，也是普通人们所感兴趣的问题，它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质，直到上世纪初，生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候，人类的智力还很底下，认识能力也很有限，对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物，特别是对人类自身是从哪里来的，充满了困惑和神秘感。因此，人们把这个大千世界中未知的神秘现象，编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”的说法。由于受到研究手段的限制，人类对于生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法，并确认了生命活动是物质运动的形式之一，它的物质基础是碳、氢、氧、氮，此外还有少量的硫、钙、磷和其他20几种微量元素，以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中，蛋白质与核酸是生物体最重要的组成部分，也是区别生命和非生命的基本依据。
关键词：核酸、蛋白质、生命起源、进化
正文：生命的本质是指由核酸和蛋白质组成的，具有自我更新和自我复制能力的多分子体系。生命的物质基础是核酸和蛋白质。蛋白质是生物生命活动的物质基础，具有催化作用的酶，免疫功能的抗体，起运输作用的血液蛋白，有运动功能的肌肉蛋白，生物膜蛋白，某些激素等都是蛋白。核酸同蛋白质一样，也是生物大分子化合物，基本单元是核苷酸，由磷酸和核糖分子连成长链。核酸有两大类，一种是脱氧核糖核酸，简称DNA，是遗传基因的化学实体，存在于细胞核中，具有特殊的双螺旋结构。另一种叫核糖核酸，简称RNA，存在于细胞质中。因此，生命科学家们力求通过深入了解生命体的分子结构和组成。生命起源是一个非生命物质演变成原始生命的过程。
生命的起源与进化习题
生命的起源与进化习题
一、选择题
1. 长颈鹿的颈很长，按照达尔文的观点，其原因
（ ）
A.变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
B.繁衍后代的需要
C.代代经常使用，吃高处的叶子的结果
D.自然选择的结果
2. 2010年8月14日，在印度发现有些患者感染了一种新型的“超级细菌”。这种细菌含有一种叫NDM—1基因，其对现有的绝大多数抗生素都“刀枪不入”。下列有关这种细菌的说法，错误的是
（ ）
A.“超级细菌”的遗传物质是DNA
B.“超级细菌”以分裂方式进行繁殖
C.“超级细菌”耐药性产生的根本原因是长期使用抗生素的结果
D.“超级细菌”没有成形的细胞核
3. 生物营养方式有两种，即自养和异养。两者的主要区别是
（ ）
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
4. 意大利医生雷迪在装有肉块的玻璃瓶口扎上一层纱布，用实验有力地回击了腐肉会“自然生蛆”的观点。纱布的主要作用是 （ ）
A.防止空气进 B.防止微生物进入
C.防止蝇类进入 D.防止光线进入
5. 用达尔文的自然选择学说不能解释的是 （ ）
A.滥用抗生素造成细菌抗药性增强的原因
B.恐龙灭绝的原因
C.曼彻斯特地区深色桦尺蠖增多的原因
D.孔雀开屏的原因
6. 下列关于达尔文的自然选择学说的叙述，不正确的是
（ ）
A.自然界中各种生物都能产生大量后代
B.为获取食物和空间，生物之间要进行生存斗争
C.为适应环境，生物会主动产生有利变异
D.适应环境的个体会保留下来
7. （2012湖南省益阳）捕蚊灯利用蚊虫的夜行性和趋光性，以发光的灯管引诱后，再以高压电击杀死接触的蚊子。人们发现捕蚊灯的捕蚊效果比十年前差多了。对此现象最合理的解释是
生命的起源与进化 2
过程的四个阶段。
2．了解米勒的实验与结果。
（二）能力目标
1．在引导学生阅读教材、整理知识体系的过程中，培养学生的自学能力和分析、归纳问题的能力。
2．让学生在解决问题中掌握获取知识的基本途径和方法。
（三）德育目标
1．通过本节课的学习，使学生了解到地球上的原始生命是由非生命物质逐渐演变来的，生命是物质的，从而对学生进行科学的世界观和宇宙观的教育。
（四）学科方法目标
1．通过米勒的实验，了解模拟实验的原理和方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点、难点及解决办法
[解决办法]
（1）引导学生阅读、理解、归 纳教材；
（2）不断设疑，引导学生积极思维，激活学生的想象力；
（3）利用挂图、投影等直观教具形象讲解；
（4）通过练习反馈。
2．教学疑点及解决办法
（1）原始生命的原始新陈代谢类型是什么？
（2） 在现今的地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？
[解决办法]（1）通过对自养型、异养型以及需氧型、厌氧型的区别对比，引导学生推测原始生命的代谢类型
（2）引导学生归纳形成原始生命的三个基本条件，分析、对比现今的地球条件而得出结论。
三、课时安排 1课时。
四、教学方法: 发挥教师的主导作用，突出学生的主体参与，结合阅读指导法、谈话法、讲述法、讨论法等，进行启发式教学。
五、教具准备:1．挂图：原始地球想象图。
③团聚体和微球体假说示意图；④思考题、练习题等
六、学生活动设计
1．引导学生自学，紧扣学习目标勾出课文中重点词句。2．请学生上讲台指图讲述。
3．回答问题，做有关练习。
4．给学生思考、讨论、提问的时间。
七、教学步骤
导入新课
假说：1、神创论
2、宇宙胚种说
3、物质化学进化论
自学提纲：1、科学进行推测时不能（ ）
〔分析〕科学有别于其它认知方式和其它知识体系，就是因为它采用的是实证标准、逻辑论证。所以，科学的推测必须和观察或实验所获得的证据一致，还应该合乎逻辑。科学并不排除想象和联想，但是这些想象和联想应该是基于现有数据的基础上的，并最终还需要过程和实验的证实。〔答案〕b
生命的起源和进化 3
生命的起源和进化
生命是宇宙中最神秘、最奇妙的现象之一。从相对简单的原生生物到复杂的哺乳动物，从单细胞生命到多种形态的生命，生命的进化历程可谓漫长而曲折，也是科学家们不断探索的领域。
一、生命的起源
关于生命的起源，科学界有不同的理论。其中最为被广泛接受的是地球上的生命起源于约40亿年前的地球上。据推断，这一过程应该是从无机物质转化为有机物质，然后是单细胞生物的出现。或者是由外太空攜帶生命型分子飘散到地球，在特定的环境下进化而成为生命。
该过程究竟是如何进行的呢？科学家们提出了几个可能的步骤。首先是在地球表面的混合物质环境中，一些有机物质逐渐组合成了生命的“前体”。在一个合适的环境中，细胞膜可以形成——这种包裹着活细胞内部的薄膜可以防止细胞溶解，同时保护了细胞内部的生化过程。最终，单细胞生物的出现——这一阶段的单细胞生物被称为原核生物。通过不断的进化和演变，原核生物变成了真核生物——这些生物包括珊瑚、蜗牛、大象等等，它们的细胞内部不同部分之间有明确的区分，比如细胞核、线粒体等等。
二、生命的进化
生命在地球上的演化历经了数亿年。从最基本的单细胞生物到后来出现的多种复杂的哺乳类生物，生命的进化既是偶然性的，也是必然性的。偶然的因素来源于环境和时间的不确定性，而必然的因素体现在生命本身的自我进化和演变上。
生命的进化过程大概可以分为几个重要的阶段。首先，是单细胞生物时期的生命演化。这一时期的生命形态简单，群落结构也比较单一。但是基于生命的复杂性和多样性，单细胞生物仍在细节上有所不同。比如细菌和藻类，它们在生理结构、能源来源等方面有着相当大的不同。第二个阶段是无脊椎动物的出现。无脊椎动物的出现被认为是生命演化的重要标志，因为它们具有的求生本能和本能意识促进了生命的进一步复杂化。接着，是脊椎动物的出现。脊椎动物具有骨骼、神经、消化和呼吸系统等生理器官和骨骼结构，这使得它们能够快速适应各种环境。最后是哺乳动物的出现。哺乳动物具有更为复杂的生理结构和社群生活，这有助于它们在环境中更好地生存和适应。