生命的起源教学设计

生命的起源教学设计一、教学目标(一)知识目标1.了解生命起源化学进化过程的四个阶段。

2.了解米勒的实验与结果。

3.了解我国在探索生命起源问题上的重大成就。

(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。

2.通过介绍我国在探索生命起源方面取得的重大成就，对学生进行爱国主义教育。

(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。

2.生命起源是科学假说，它既要符合科学规律及自身的内在逻辑，还要经实验验证。

通过本节课的学习，认识科学研究的一般方法，并形成客观的抽象思维方法。

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(1)生命起源化学进化过程的四个阶段。

(2)关于生命起源问题目前仅限于假说和推测，内容比较抽象。

［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；4.多分子体系(3)利用挂图、投影等直观教具形象讲解；4.多分子体系＞原始生命八、参考资料1.创世说：基督教：上帝用七天创造了天地万物。

第一日，上帝说：“要有光！”于是有了昼，有了夜。

第二日，上帝说：“诸水之向要有空气隔开。

”上帝便造了空气，称它为天。

第三日，上帝说：“普天之下的水要聚在一处，使旱地露出来。

”于是，有了陆地与海洋。

并造了各种植物第四日，日月星辰第五日，游鱼，飞鸟第六日，走兽，并上帝就照着自己的形象创造了人掌管所有生物第七日，天地万物都造齐了，上帝完成了创世之功。

在这一天里，他歇息了人。

中国古代神话：盘占开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木。

那残留在天地间的浊气慢慢化作虫鱼鸟兽，替这死寂的世界增添了生气。

女婚造人。

2.米勒模拟实验 1953年，美国芝加哥大学的学者米勒及其助手在实验室内首次模拟原始地球在雷呜闪电下将原始大气合成小分子有机物的过程。

米勒等人设计的火花放电装置如课本的图中所示。

他首先把200毫升水加入到500毫升的烧瓶中，抽出空气，然后模拟原始大气成分通入甲烷、氨、氢等混合气体。

将入口玻璃管熔化封闭，然后把烧瓶内的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，进入容积为5升的烧瓶中，并在其中连续进行火花放电7天，模拟原始地球条件下的闪电现象，再经冷凝器冷却后，产生的物质沉积在U型管中，结果得到20种小分子有机化合物，其中有11种氨基酸。

这11种氨基酸中，有4种氨基酸一一甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸，是天然蛋白质中所含有的。

继米勒的工作后，不少学者利用多种能源（如火花放电、紫外线、冲击波、丙种射线、电子束或加热）模拟原始地球大气成分，均先后合成了各种氨基酸，以及组成生物高分子的其他重要原料，如：噂吟、喀喔、核糖、脱氧核糖、核甘、核甘酸、脂肪酸等。

由此可以看出：在原始地球条件下，原始大气成分在一定能量的作用下, 完全可以完成从无机物向简单有机物的转化。

需要说明的是：新近的发现已令有的人对此结论产生了一些怀疑。

有的科学家认为，早期地球上的任何CH4、NH3和H2s都会迅速被紫外线辐射所分解，释放出的H2多数也会逃逸到太空中，根据目前的理论，早期大气的主要成分是水蒸汽、CO2、CO、N2等气体，可能还有一些游离氢。

3.类蛋白的合成美国学者福克斯认为，原始海洋中的氨基酸可能被冲洗到火山附近等温度高于水沸点的热地区，它们在那里蒸发、干燥和聚合，产生的类蛋白又被冲回海洋，进一步发生其他反应。

他在实验室内将多种纯氨基酸混合，干燥加热至160—200℃,几小时后就得到具有某些天然蛋白质性质的类蛋白。

以后又有人模拟原始地球条件，用核甘酸等小分子有机物合成类似天然核酸的物质。

4.团聚体和微球体假说团聚体假说这一假说是由原苏联学者奥巴林提出的。

奥巴林等人把均匀、透明的白明胶（一种动物蛋白质）的水溶液与阿拉伯胶（一种多糖）的水溶液混合在一起。

用显微镜观察，可以看到：原来均匀、透明的胶体溶液变得浑浊了，继而出现了具有明显界膜的小滴，奥巴林把这种小滴称为团聚体。

由于发现这种团聚体可以表现出合成、分解、生长等生命现象，奥巴林等人认为团聚体可能是原始生命形成过程的一个重要阶段。

微球体假说这一假说是由美国学者富克斯提出的。

福克斯等人把酸性的类蛋白物质用1%的NaCl溶液稀释经加热、溶解、冷却以后，放在显微镜下观察，发现了溶液中有无数的球状小体。

福克斯称它为类蛋白微球体。

微球体能保持结构的稳定性，具有双层的界膜，通过这个界膜，微球体能够与周围环境进行有选择性的物质交换。

它们在高渗透压的溶液中收缩，在低渗透压的溶液中膨胀。

福克斯认为，微球体就是最初的多分子体系。

以上两种假说颇有争议，正确与否，还有待今后进一步研究。

学+优％中:・考=,网(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。

2.投影器材。

3.自制投影图片：①生命起源和发展的图示；②米勒的实验装置：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、教学步骤导入新课关于生命的起源同学们可能听说过许多不同的传说,大家对这个问题很感兴趣, 这也是多年来科学家一直在探索的问题。

今天就让我们一起来探究有关生命起源的问题。

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（）A.有确凿的证据B.凭空想像C.有严密的逻辑推理D.有丰富的想象和联想1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科学研究思路：事实推测事实验证一、神创论，无据可查二、宇宙胚种论：阅读课本P55资料3自学提纲2：1.证据：2.表明：3.地球外的生命又是如何产生的三、物质进化论：（-）原始地球的气候与环境阅读课本P53资料14.地球什么时候形成。

看P54原始地球表面想象图，描述原始地球环境5.原始大气是怎样形成的？原始大气的主要成分包括、、、、、，与现在的大气层相比没有。

提出问题:原始地球能不能产生原始生命呢？（二）米勒模拟实验阅读课本P54资料26.实验原理：实验方法：在米勒模拟实验中，向密闭的实验装置中通入等气体模拟。

实验中的火花放电模拟了原始地球的现象。

7.对C装置中的产物进行分析，发现有生成，此装置模拟了原始地球条件下的o8.原始大气中无机物合成有机物的能量来自于 o9.这个实验表明：（三）科学推理：化学进化过程自学提纲10：进程1：，在、、自然条件的长期作用下，形成了简单的有机物。

进程2：简单有机物＞有机高分子物质（如蛋白质）1965年我国科学工作者首次人工合成了一种比较简单的，具有生命活性的蛋白质分子， 1981年，又利用简单的有机物，人工合成了组成生命的另一种重要物质酵母丙氨酸转运核糖核酸,这是一种RNA。

进程3：有机高分子物质＞多分子体系（阅读课本P56最后一段）：说明：进程4：多分子体系〉原始生命这是生命起源过程中最复杂、最有决定意义的阶段,它直接涉及到原始生命的发生，是一个飞跃，一个质变阶段。

所以，这一阶段的演变过程是生命起源的关键, 但目前仅仅是推测，如果能得到证实并能进行模拟的话，那么就意味着能人工合成生命，这将是生命科学上一个重大的突破。

11.原始生命诞生的重要标志是下列那一项？[]A.原始海洋的形成。

氏原始蛋白质分子和核酸分子的形成C.出现原始界膜，进行原始的物质交换D.具有原始的新陈代谢作用并能进行繁殖答案：Do12.进程1在发生，进程2、3、4在发生。

（四）分析讨论13为什么说原始海洋是原始生命的摇篮？原始海洋是地球上最初产生的有机物的汇总场所，有机高分子的形成，多分子体系的组成，以及原始生命的诞生都是在原始海洋中进行的，而海水能阻止强烈的紫外线对原始生命的破坏杀伤作用。

所以说，原始海洋是生命的摇篮。

14原始生命最可能的原始新陈代谢类型是什么？原始生命虽然具有原始的新陈代谢作用，但其结构十分简单，不可能具有进行光合作用的结构和条件，而只能以原始海洋中已经存在的各种有机物作为营养物质，所以其营养方式应该是异养型。

原始大气成分中没有氧气，因此其异化方式只可能是厌氧型。

所以，原始生命的代谢类型最大可能为异养厌氧型。

15在现今地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？生命在地球上的出现是原始地球条件和各种物质相互作用的结果，在现今的地球条件下，作为生命起源的基本条件己不存在了。

随着地球上最早的能进行光合作用的原始藻类（如蓝藻）和以后绿色植物的出现，现代大气已成为含氧丰富的氧化性大气，而不再是生命起源所必需的还原性大气。

现今地球的大气层中有臭氧层阻挡了大部分的紫外线，没有了强烈的太阳辐射，也没有频繁的闪电，地球的温度也降低了，把无机物合成为有机物必需的自然界的高能作用已不复存在。

另外，也不再有含丰富有机物、含盐量极少的原始海洋那样的环境。

现在的地球上由于存在大量的游离氧（可以氧化有机物）和微生物（可以分解有机物）各种有机物不可能像在原始海洋中那样长期保存和积累。

因此，在现在的地球环境条件下，是不可能再产生新的原始生命的。

正因为地球上不会有新的生命起源，现在地球上生物若灭绝一种，就永远地消失，一去不复返。

因此保护环境，保护生物，尤其保护珍稀的野生动植物资源是当务之急。

典型例题例1.原始生命形成的场所是A.原始大气B.原始海洋C.陆地上D.大气层中【解析】原始海洋就像一盆稀薄的热汤，里面含有许多有机物，这些有机物不断的相互作用，经过及其漫长的年代，逐渐形成了原始的生命，因而可以形象地把原始海洋比作是生命的摇篮，是原始生命形成的场所。

原始大气只能产生简单的有机小分子物质；当时的“陆地上”和“大气层中”不可能形成原始生命。