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第一节 地球上生命的起源


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地球上生命的起源>>教案
彭 浩

教学目标 1.能够描述“化学起源说”中关于生命起源的过程; 2.关注生命起源的不同观点,以及新的研究进展; 3.解释米勒 实验的设计原理及结果,锻炼运用证据和逻辑进行分析和推测 的能 教学重点和难点 1.描述“化学 起源说”中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。 [来 2.描述“化学起源说”中关于生命起源的过程。 教学方法: 讲授法,多媒体教学。 课时安排:一课时 教学过程: 教师: (通过图片展示广袤的宇宙、绚丽的银河、灿烂的太阳系行星、蔚蓝 的地球??)广袤宇宙有无数的星体,然而只有我们蔚蓝的地球母亲孕育了千 姿百态的生命。这些生命是怎样来到这地球上的呢? 关于这个问题,我们的祖先曾经有这样的传说。——“俗说天地开辟,未 有人民,女 娲抟黄土作人。剧务,力不暇供,乃引绳于泥中,举以为人。故富 贵者,黄土人;贫贱者,引绳人也。 ” (引自《太平御览》卷七八) 哪位同学为大家解释一下? 学生:说开天辟地以来,地球上本没有人,女娲用黄土捏泥人。 教师:很好,那么什么叫“剧务” ,又什么是“引绳于泥中,举以为人”呢? 学生:大概是太劳累了,就用绳子浸在泥里,再举起来,甩出的泥点变人。 教师:看来我们的同学们知识很渊博呀,那么,今天的科学家们对生命起 源又有什么见解呢? (按照事先抽签的顺序进行小组发言。下面是发言的提纲,真正发言中不 仅有形象生动的事例,还配合了教师提供的录像。 ) [来源:学+科+网 Z+X+X+K] 小组 1:我们小组负责介绍“宇宙起源”这部分内容。根据“宇宙大爆炸” 的理论(这是目前一般接受的 学说),150 亿年前宇 宙发生了 大爆炸,爆炸喷射 出了由氢和氦组成的星云,星云旋转运动着,并且缓慢地收缩,逐渐形成了一 个密度较大的实体。由于收缩时磨擦产生的热量,温度继续上升,直到在高温 下发生热核反应,释放出巨大的能量,这时就形成了一颗恒星。在恒星周围还 有大量的气体和尘埃,它们彼此吸引、碰撞而聚合成为小的团块。这就是行星 的形成。

小组 2:我们小组来介绍原始地球的情况:根据第一小组介绍的宇宙爆炸的 理论,地球逐渐收缩过程中温度很高,所以当地球表层温度逐渐下降时就表现 为频繁的 火山活动。火山喷发出的气体,形成了大气层。这个大气层不同于现 在地球的大气层,它是没有氧气、氮气的,但有很多的水蒸汽。随着地球表面 温度降低,大气层 中的水蒸汽冷却形成雨水降落到地面上,雨水在地壳下陷及 低落处聚集而成原始的海洋。原始海洋盐分很低,但溶解了大量的甲烷等火山 喷发出的物质。 小组 3:我们组负责汇报“米勒实验” :1953 年,斯坦利·米勒在玻璃仪器 里模拟原始地球条件进行了一项试验: ( 用动画展示实验仪器) 。一个星期后他 检测出很多简单的有机物,包括氰化氢、尿素,最重要的是:米勒还在他的产 品中发现 了甘氨酸和丙氨酸,这是所有氨基酸中最简单的,也是在各种蛋白质 中最常见的。 小组 4:我们汇报“其它生物学家的研究” :米勒试验结果公布后,许多生 物学家便也开始进行同样的实验,他们都证实了米勒的实验。到 1968 年,蛋白 质结构中的每一种重要的氨基酸,都用这样的实验制成了。美籍西班牙生物化 学家胡安·奥罗于 1961 年和 1962 年实验生 成了嘌呤、核糖和脱氧核糖,这是 DNA 和 RNA 的组成成分。1967 年波南帕鲁玛又合成了一种属于“卟啉”类的分 子,而绿色植物中极重要的叶绿素分子也属于卟啉类。至此,人们已经不怀疑 生命所必需的所有化学物质,都可以在早期地球的海洋中被制造出来。 小组 5:我们汇报的题目是“从有机物到原始生命” :当科学家通过实验认 定原始地球可以形成简单有机物,就推断经过漫长的时间,这些简单有机物就 可能形成脂肪、蛋白 质、核酸等复杂的有机物。他们浸泡在原始海洋中,可能 形成小泡。假如小泡中恰好包住了蛋白质、核酸及 其它物质的适当混合物,就 可能形成类似原核细胞的结构。但是这些过程完全都是推测,有些科学家做了 相关的实验,如奥巴林的“微球体”实验和福克斯的“类蛋白质”实验,但在 实验设计中都还有疑点。所以,关于有机物如何形成生命的,现在还没有人能 说明白。 小组 6:我们汇报的内容是“宇宙中的生命” :首先,类似太阳的恒星在银 河 系内 1000 亿颗,其中单星大约是 400 亿颗。假定所有单星都带有行星,还 要行星到恒星的距离恰 到好处、有水存在、与地球有类似的化学组成。计算表 明,在上述 400 亿颗单星中,充其量也只有 100 万颗的周围有能使生命进化到 高级阶段的行星。不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段。经过科学 家计算,能够进化到高科技水平,并能发射无线电波的行星,大概只有 250 万 颗。如果它们均匀地分布在银河系中,则相邻两颗之间的距离约为 4600 光年。

因此我们认为,宇宙中还有生命存在是完全可能的,但我们恐怕暂时无法同他 们进行有效的联系。 教师:同学们准备充分,发言全面,带我们领略了宇宙的神奇奥妙,也让 我们为各国科学家的精彩研究而感叹。我们经过学习,也将掌握这些科学研究 方法,去探索更多的奥秘。[来源:学+科+网 Z+X+X+K] 板书设计:

练习反馈: 书 P51 练习 1 ,2 题 , 课课通 P 34—37


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