生物合成木质素的起源和进化
摘要
木质素是主要来源于松柏醇的酚醛树脂的多聚体，普遍存在维管植物中。木质素的生物合成的发展被认为是使陆地植物在地球生态系统中繁荣关键因素之一。木质素为维管植物提供结构硬度使其能够直立，提供传导水的管状细胞的细胞壁的强度，使其能够承受因为蒸腾作用产生负面压力。在这篇综述中，我们讨论了在陆地植物进化期间，关于木质素生物合成的许多方面，包括其单体生物合成支架的建立、木质素聚合体的潜在前体，还有聚合机制和调节系统的出现。这些关于这个主题的所积累的知识（如在这里总结的），为我们提供了关于这个复杂的代谢系统的出现和发展的进化观点。
I 介绍
最早的明确的化石证据表明最早的陆地植物出现在45亿年前的寒武奥陶纪时期。陆地植物实际开始占据陆地开始于数千万年以前的晚期寒武纪的早期，考虑到分散的陆地植物的孢子外观可以预测第一个陆地植物的大化石出现在5千万年左右。可以合理的想象到海藻的祖先（早期陆地植物）被不断地冲到淡水中和海岸上，因此提供了达尔文进化选择的早期的种群。在到达或者接近陆地的环境中，这些早期陆地植物的先驱立刻会面临几个主要的挑战，包括暴露在UV-B 辐射的破坏环境中，而以前都是有水保护他们的祖先，他们缺少以前由浮力提供结构上的支撑，干燥的环境，最后食草动物和病原体一起进化。为了应对这些不利的条件，一系列被称为二级代谢特殊的代谢途径开始在早期陆地植物之间进化。在这些进化中类苯基丙烷的代谢途径的进化可能是最关键的之一。苯丙氨酸的脱氨基和芳香族的氨基酸的羟化能力的获得导致了对于简单类苯基丙烷的积累的能力在UV-B(280–320 nm)范围内有最大光吸收。这些新获得的特点可以使早期植物尤其它们易受攻击的的单一包子具有抵抗UV辐射的能力，这些使它们在陆地上生长成为可能。
尽管类苯基丙烷的代谢途径在早期陆地植物的出现，使它们更方便的移向陆地，然而由于缺少机械的加强，这些改变在它们体内得到保留的很少。维管植物发展了储存类苯基丙烷聚合高分子木质素的能力，直到维管植物的数量上升，陆地植物才开始真正的繁荣并占据了地球生态系统的主导地位。木质素使早期维管植物具有很强的硬度而直立起来，加强了水传导细胞的水对长距离运输，与姐妹种群苔藓相比，他还能允许植物体积上显著地扩张。木质素之间的联系的本身性和随机性使其成为最难降解的生物聚合物之一，它对于与维管植物一起进化的病原体和食草动物的保护屏障。在植物中，木质化的结果使类苯基丙烷的代谢机制转化为主要的碳沉积的机制，木质化仅通过纤维素有所减轻，导致现在预计表现出多达占整个生物圈的30%。
通过产生木质素的能力和其他因素使维管植物的丰度和密度的扩张，这对陆地生态系统有深远的影响。通过光合作用，早期维管植物为几乎所有的早期生命形式（包括节肢动物、真菌、微生物）提供净初级生产量的发展。通过早期维管植物的根释放的有机酸加强的的岩石的风化作用和通过植物腐烂得到有机质的积累大大的有益于地球上早期土壤的形成。在古生代的晚期，由于木质素降解缓慢，大气层的大量的碳被早期维管植物固定，这导致了大气层中CO2水平的降
低，相应的O2水平增加了。大气成分的这些改变积累了一些生理上的改变。例如抗昆虫的进化和植物大叶的起源。在石炭纪时期木质素丰富的植物埋进湿地和泥炭沼泽，随着数十亿年的石化变成了煤（分布最广泛的矿物燃料），它大大推动了人类工业化的进程。
最近几年，植物物种的基因资源激增，包括植物系统发育低等分支的植物。这些进展大大的促进了能够知道许多植物进化历史的比较遗传学研究。在这里我们讨论了关于生合成木质素的起源和后续的进化。我们希望这篇文章不仅能帮助读者获得对进化是怎样塑造细胞壁的生物化学这个问题的一个对更全面的理解，而且也能阐明生物合成木质素的基因工程的因素，生物合成木质素的基因工程能提高重要经济作物所需的产物。
II木质素支架的生物合成
木质素主要由hydroxycinnamyl醇、典型的p-coumaryl醇松柏醇、芥子醇通过自由基耦合而聚合而成的（图1）。来源于这些hydroxycinnamyl醇的木质素一般被分别称为羟苯基（H）、邻甲氧苯基（G）、紫丁香基（S）木质素。S木质素特定存在于某一植物家族（例如开花植物和石松门），除了S木质素以外，H木质素和G木质素对于维管植物是必须的。苔藓植物不能合成没有质素，但是被普遍发现能够积累可溶的苯丙酯类如黄酮类和木质素类。而且涉及到的球蒴藓的基因组包含了所有八种核心木质素生物合成所需酶的的同源部分（图3），然而绿藻类中的衣藻缺不包含。这种迹象表明木质素生物合成的支架的新陈代谢进化早于维管植物的出现，这种新陈代谢在最早的陆地植物中就已经建立起来了，在有的紫外保护分子的植物体中，一些或者全部的路径已经存在。
图1.类苯基丙烷聚合的木质素主要由3种hydroxycinnamyl醇聚合而成。
1.初级新陈代谢对于一个新的二级代谢酶的补充。
木质素沉积所需的酶的新的活性不能很容易的就出现，但是可以通过达尔文进化论中的突变和选择进行慢慢积累。在基因复制后，酶的新功能通常出现，这种观点被广泛接受。一个拷贝维持原来的功能，其他拷贝变得很少被约束，从而能够得到进化。在很少情况下，这些新衍生的基因能够为宿主提供某些选择性优势，并在物种中固定下来。可以推测，类苯基丙烷代谢的原始形式利用编码原始代谢的酶和（或）从水平基因转移的共生生物中所获得酶的进化的复制基因，出现于许多代谢路径随机组合。这看起来好像是能够利用紫外保护的特性来产生某种化合物，这种新活性的特定组合在早期陆生植物被筛选出来。经过一系列的纯化选择之下，这种最初的组合转变成独特的代谢支架，这种独特的代谢之间在现代陆生植物中被保藏下来和详细说明。
包括核心生物合成木质素支架所需酶的的八种酶的检测表明它们的祖先深深扎根于最初的代谢系统（表1，图3）。苯丙氨酸裂解酶（PLA）在苯机丙酸合成代谢途径的进入点能够将苯丙氨酸裂解为苯丙烯酸，PLA于和组氨酸降解有关组氨酸裂解酶（HAL）同源。PLA和HAL存在相似的保守结构，PLA通过采取来源于保守的Ala–Gly–Ser三肽的亲电子的4-methylidene-imidazole-5-one反映了HAL。4-肉桂酸羟化酶（CH4）和3-莽草酸羟化酶（C3’H）是细胞色素P450单氧化酶（P450），它们能够催化生物合成途径中芳香族羟化反应的前两步。尽管CH4和C3’H偏离它们初级的的新陈代谢反应例如固醇-14脱甲基酶，在他们的底物识别为点，它们包含高度保守的继序，这导致了结合亚铁血红素和一个一般的催化机制。4-对羟基姜黄素辅酶A连接酶(4CL)活化p-香豆酸为激活的硫酯键形式p-coumaroyl 辅酶A，如果被查尔酮合酶(CHS)催化，接着被引导入下游的生物合成或者类黄酮的生物合成。4CL同源于长链脂肪酰基辅酶A合成酶（在脂肪β氧化途径中的第一个受约束的酶）。就像脂肪辅酶A合酶，4CL的催化机制包含一个甘氨酸媒介的形成。对羟基姜黄素辅酶A、莽草酸、对羟基姜黄素转移酶利用莽草酸或者奎尼酸作为酰基载体催化p-香豆酸酯类的形成。这些特殊的p-香豆酸酯类做为被C3’H催化的类苯基丙烷甲基木精的底物。HCT属于BAHD酰基转移酶超家族，在植物中多种多样，这表明包括大量的二级代谢产物。尽管低的序列特异性，但植物BAHD酶的合酶的结构于初级代谢依赖于辅酶A 的酰基转移酶（例如肉毒碱酰基转移酶）的结构展现出全面的惊人的相似。咖啡酸-辅酶A在3羟基芳香族上利用S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体来催化第一步转甲基反应。CCoAOMT与哺乳动物的苯临二酚-O-甲基转移酶的结构相同，包含一个a ?β折叠，这形成了催化的二价阳离子和SAM的结合位点。两种氧化还原酶（肉桂酰辅酶A还原酶CCR、肉桂醇脱氢酶CAD）在核心的生物合成途径中起对于相应的醇来说降低对羟基姜黄素辅酶A酯类的作用。然而CCR与哺乳动物用于类固醇生物合成的3-β-羟基类固醇脱氢酶有很大的相似，CAD同源于与普遍分不在细菌、动物中的乙醇降解过程中的乙醇脱氢酶。和其他氧化还原酶一样，CCR和CAD包含能与NAD(P)H?NAD(P)(+)结合的Rossmann折叠。
图 2.一个由木质素进化的主要时间表标记的植物进化树。主要植物家族的木质素和其单体成分的分布用每个分支的圆圈表示，没颜色：无木质素,橙色：存在H和G木质素，红色：除了H、G木质素外还有S木质素的存在，带问好：未知。注意：包含S、G木质素的异常的几个物种是已知的，+代
表灭绝的物种。
第16章《生命起源和生物进化》知识点总结 苏教版 1、化学演化学说生命起源过程 原始地球火山爆发 ↓ 第一步 第二步 第三步 原始大气──→有机小分子──→有机大分子──→原始生命──→原始单细胞生物 （氨基酸等）（蛋白质、核酸等）（能生长、繁殖、遗传）。 原始大气的成分：二氧化碳、甲烷、氮气、氨、氢气和水蒸气（注意：没有氧气） 原始生命诞生的场所：原始海洋 2、生命起源的实验证据 米勒模拟原始地球条件的实验： ①火花放电的作用：模拟原始地球的闪电 ②向装置内输入的气体主要是：甲烷、氨、氢气和水蒸气 ③米勒提出的问题是：原始地球有没有可能产生生命
④米勒作出的假设是：原始地球有可能产生生命 ⑤米勒在实验中搜集到的证据是：容器中产生了原先不存在的各种氨基酸等有机小分子 ⑥米勒得出的结论是：在一定的条件下，原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。 3、生物进化的证据 生物进化的直接证据：化石。化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹 马的进化趋势是体型由小到大，四肢越来越长，多趾着地逐渐变成只有中趾发达并惟一着地。 在德国发现的“始祖鸟”化石就是爬行类进化成鸟类的典型证据。我国辽宁省发现的孔子鸟化石为爬行类进化成鸟类提供了新证据。 越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里； 越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新近形成的地层里。 4、生物进化的主要历 生物进化的规律：从单细胞到多细胞、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生 5、达尔文的进化学说自然选择学说（“19世纪自然科学三大发现之一”）
达尔文认为，地球上的生物一般具有很强的生殖能力，但是由于食物和生活空间等条件有一定限度，因而生物会为争夺必需的食物和生活空间等进行生存斗争。生物进化是自然选择的结果。生物多样性是生物长期进化的结果 在生存斗争中，通过激烈的竞争，适者生存、不适者被淘汰的过程称为自然选择。 尝试用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿颈长的原因：古代的长颈鹿，有颈长的和颈短的，颈的长短是可以遗传的。在环境条件发生变化，如缺乏青草的时候，颈长的可以吃到高处的树叶，就容易生存下来，并且繁殖后代。颈短的长颈鹿吃不到足够的树叶，活下来的可能性就很小，留下来的后代也更少，经过许多代以后，颈短的就被淘汰。因此，我们现在看到的长颈鹿都是颈长的。 尝试用达尔文的自然选择学说解释桦尺蛾在污染地区的黑化现象：桦尺蛾的变异会产生黑色和灰色。在污染区，黑色桦尺蛾是有利变异，在生存斗争中获胜，适者生存，并繁殖后代；灰色个体在自然选择中易被淘汰。这样在一代代的繁殖过程中，黑色个体就会越来越多，出现了在污染地区的黑化现象。 6、加拉帕戈斯雀进化的原因B 原因：自然选择
第三章生命起源和生物进化复习教案 羊流羊祜学校杨承兰 复习目标 描述生命起源的过程。 2、说出研究生物进化的方法。 3、概述生物进化的主要历程。 4、了解保护色的作用。 5、概述自然选择学说,分析生物进化的原因 复习重点 1、描述生命起源的过程 2、概述自然选择学说，形成生物进化观点 复习难点 1、描述生命起源的过程 2、分析生物进化的原因 复习过程 一、地球上生命的起源 师：地球上最初的生命是什么样的呢？产生的过程和条件又是怎样的呢？请同学们阅读课文P51—P53合作交流以下问题。 师：视频播放相关图片并出示以下问题。 1、地球上生命的生存需要哪些条件？ 2、科学推测需要有什么？ 3、原始大气包括哪些成分？ 4.说出米勒设计的实验装置中分别模拟的哪些成分？ 5.米勒的实验说明了什么？ 生：阅读课文，思考交流。纷纷交流自己的观点。 师生总结： 地球上生命的生存需要有机物和能量。 科学推测需要有一定的证据做基础，凭空想象往往是站不住脚的。 原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。 4、
米勒的实验装置如图所示：米勒将水注入左下方的烧瓶内，先将玻璃仪器中的空气抽去．然后打开左方的活塞，泵入甲烷、氨和氢气的混合气体（模拟还原性大气）．再将烧瓶内的水煮沸，使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环，并在另一容量为5升的大烧瓶中，经受火花放电（模拟雷鸣闪电）一周，最后生成的有机物，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内（图中以黑色表示）（模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中）．此实验结果共生成20种有机物．其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的．米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的． 5、米勒的实验说明从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。 二、生物进化的历程 师：没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。那么，科学家是怎样研究生物进化的历程的呢？请同学们阅读课文P57—P60回答以下问题。 1、什么是化石？ 2、研究生物进化的常用方法是什么？ 3、在研究生物进化的过程中，重要的证据是什么？ 4、生物进化的大致历程。 5、生物进化的总趋势是什么？ 生：阅读课文，讨论交流问题。 师生总结： 1、化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的的复杂变化形成的。 2、研究生物进化的常用方法是比较法。 3、在研究生物进化的过程中，重要的证据是化石。 4、生物进化的大致历程： ⑴植物：藻类植物→苔藓植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物 ⑵动物：单细胞动物→腔肠动物→扁形动物→线形动物→软体动物→环节动物→节肢动物→棘皮动物→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 5、生物进化的总趋势是：由低等到高等，由简单到复杂，由水生到陆生。 三、生物进化的原因 1、分析动物进化的原因 师：现在请你们阅读桦尺蛾体色变化的事例，找出桦尺蛾体色变化的原因。（播放多媒体课件——英国曼彻斯特桦尺蛾的变化历史。） 生：班内答辩，找出原因。 师：桦尺蛾的体色为什么会发生变化？ 生1：浅体色和深体色的桦尺蛾繁殖的数量开始时大致相当，在黑褐色的树林里深体色的桦尺蛾能逃过敌害而生存下来并繁殖后代，浅体色的桦尺蛾易被天敌发现而吃掉，数量越来越少。这样代代相传，深体色的桦尺蛾越来越多，浅体色的桦尺蛾越来越少。最后桦尺蛾形成深体色的保护色。 生2：我不同意，是因为桦尺蛾的体色可能也像树皮一样被熏黑，从而形成与环境一样的保护色。
课题:第三章生命起源和生物进化复习 主备人:王东 备课组成员：王慧君王东 第课时总第____课时 备课时间: _________________________________ 授课时间:_________________________________ 复习目标 1、描述生命起源的过程。 2、说出研究生物进化的方法。 3、概述生物进化的主要历程。 4、了解保护色的作用。 5、概述自然选择学说,分析生物进化的原因 复习重点 1、描述生命起源的过程 2、概述自然选择学说，形成生物进化观点复习难点 1、描述生命起源的过程 2、分析生物进化的原因 复习过程 一、地球上生命的起源 师：地球上最初的生命是什么样的呢？产生的过程和条件又是怎样的呢？请同学们阅读课文P51—P53合作交流以下问题。 师：视频播放相关图片并出示以下问题。 1、地球上生命的生存需要哪些条件？ 2、科学推测需要有什么？ 3、原始大气包括哪些成分？ 4.说出米勒设计的实验装置中分别模拟的哪些成分？ 5.米勒的实验说明了什么？ 生：阅读课文，思考交流。纷纷交流自己的观点。 师生总结： 地球上生命的生存需要有机物和能量。 科学推测需要有一定的证据做基础，凭空想象往往是站不住脚的。原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。4、 米勒的实验装置如图所示：米勒将水注入左下方的烧瓶内，先将玻璃仪器中的空气抽
去．然后打开左方的活塞，泵入甲烷、氨和氢气的混合气体（模拟还原性大气）．再将烧瓶内的水煮沸，使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环，并在另一容量为5升的大烧瓶中，经受火花放电（模拟雷鸣闪电）一周，最后生成的有机物，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内（图中以黑色表示）（模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中）．此实验结果共生成20种有机物．其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的．米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的． 5、米勒的实验说明从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。 二、生物进化的历程 师：没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。那么，科学家是怎样研究生物进化的历程的呢？请同学们阅读课文P57—P60回答以下问题。 1、什么是化石？ 2、研究生物进化的常用方法是什么？ 3、在研究生物进化的过程中，重要的证据是什么？ 4、生物进化的大致历程。 5、生物进化的总趋势是什么？ 生：阅读课文，讨论交流问题。 师生总结： 1、化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的的复杂变化形成的。 2、研究生物进化的常用方法是比较法。 3、在研究生物进化的过程中，重要的证据是化石。 4、生物进化的大致历程： ⑴植物：藻类植物→苔藓植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物 ⑵动物：单细胞动物→腔肠动物→扁形动物→线形动物→软体动物→环节动物→节肢动物→棘皮动物→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 5、生物进化的总趋势是：由低等到高等，由简单到复杂，由水生到陆生。 三、生物进化的原因 1、分析动物进化的原因 师：现在请你们阅读桦尺蛾体色变化的事例，找出桦尺蛾体色变化的原因。 （播放多媒体课件——英国曼彻斯特桦尺蛾的变化历史。） 生：班内答辩，找出原因。 师：桦尺蛾的体色为什么会发生变化？ 生1：浅体色和深体色的桦尺蛾繁殖的数量开始时大致相当，在黑褐色的树林里深体色的桦尺蛾能逃过敌害而生存下来并繁殖后代，浅体色的桦尺蛾易被天敌发现而吃掉，数量越来越少。这样代代相传，深体色的桦尺蛾越来越多，浅体色的桦尺蛾越来越少。最后桦尺蛾形成深体色的保护色。 生2：我不同意，是因为桦尺蛾的体色可能也像树皮一样被熏黑，从而形成与环境一样的保护色。 师：你们支持谁？究竟哪种说法更正确？请同学们讨论。 生3：浅色的变少不一定是被吃掉，还可以从浅色直接变成深色，如青蛙、雷鸟、变色龙等动物，它们的体色随环境的改变而变化。
八年级生物（下册）复习学案 第24章生命色起源和生物进化 备课时间:2012年3月17日主备人：刘娟学生姓名：小组 学科组成员签名： 审核：、下发时间： 一、本章知识梳理： 1、米勒实验说明什么，火花放电的作用是什么？ 2、生命起源的三大步？生命起源的过程示意图？ 4、原始大气的成分？ 5、生物进化的证据是？生物进化的主要历程及进化规律？ 6、生物进化的原因？达尔文自然选择学说。 要点透析： （一）、地球上生命的起源 1、生命起源的基本条件（原始大气、原始海洋、能量） 2、生命起源的过程 原始地球原始大气（水蒸气、甲烷、氨气、氢气等）有机小分子（氨基酸） 原始单细胞生物原始生命（能生长、生殖、遗传）有机大分子（蛋白质、核酸）3、生物进化的过程 （1）植物的进化过程 苔藓植物裸子植物 藻类植物蕨类植物种子植物被子植物 （2）动物的进化历程 单细胞动物腔肠动物----扁形动物---线形动物---环节动物---软体动物---节肢动物---- 棘皮动物---鱼类---两栖类---爬行类鸟类 哺乳类 （二）、生物进化的原因及学说 指导学生根据提纲理解记忆主要知识点并抽查 二、知识测评： 第一部分：选择题 1.原始大气的可能成分是（） A.水蒸气、氨气、甲烷 B.甲烷、氧气、水蒸气 C.水蒸气、氧气、沼气 D.氧气、氨气、沼气 2.下列各项叙述中，错误的一项是（） A.生物的变异是不定向的，生物的进化方向同样是不定向的 B.在自然界中，生物都有遗传和变异的特性 C.只有发生有利变异的个体才能在生存竞争中生存下来 D.变异的存在为自然选择提供了丰富的素材 3.同一种蝗虫，生活在青草中的体色呈绿色，生活在枯草中的体色呈枯黄色，以达尔文进化论的观点，这是（） A.人工选择的结果 B.用进废退的结果 C.自然选择的结果 D.生存竞争的结果 4.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 5.下面的推测中缺乏证据的是（）
病毒的起源与进化
病毒的起源与进化 摘要：病毒（virus)是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成 或仅由蛋白质构成（如朊病毒）的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核（DNA/RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。本文就 以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响进行了简明的论述。关键词：病毒；起源；进化 引言： 病毒，是一类不具细胞结构，具有遗传、复制等生命特征的微 生物。病毒同所有的生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，是 一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物 质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可 制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、 进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以 病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。 1病毒为细胞祖先假说 1924年，法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点，认为生活中 的病毒是细胞的祖先。20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得 者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸[1]。这个假 说认为，地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质，再
演化为生物大分子物质，接着产生病毒，然后由病毒演化为原始细胞。持此观点的学者认为：病毒是地球上生物进化过程中最为原始 的生命物质，既有化学大分子可以结晶的特点，这是许多非生物物 质具有的属性；又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征，而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。研究表明，生物进 化通常遵循从简单到复杂的历程。因此，在从非生命物质到生命出 现这一漫长的转变过程中，病毒正处于非生物与生物的过渡位置也 就顺理成章。在结构上，衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒更 复杂，也就是说病毒刚好填补了从化学大分子到原始细胞之间的空白。 2病毒起源于细胞假说 该学派认为如果没有寄主的存在，怎能先产生寄生者呢?这个学派认为只有先产生了细胞，然后因为某些进化事件的出现而产生了寄生性的生命形态病毒。这个学派主要有两种假说，分别为退行性起源假说和内源性起源假说。 2．1退行性起源假说 该假说认为[2]，病毒是高级微生物的退行性生命物质，微生物细胞在侵染宿主细胞进化历程中的部分基因丢失，使其逐渐丧失独立的自我繁殖能力，只能进入宿主细胞才能产生后代，并且在进化过程中更为精简自己的基因组，以至于到今天多数病毒只有数个或者两位数字的基因存在，而这些基因就足以满足病毒的生活史。这种假说提出的依据是在细菌与病毒之间存在比细菌小且更原始、只能在细胞内寄生的中间形式的生命形态——立克次氏体和衣原体。这些学者认为，这些寄生性的原核生物必定产生于原始细胞祖先之
病毒的起源与进化 病毒的起源与进化 摘要：病毒（virus）是由一个核酸分子（DNA或RNA ）与蛋白质构成或仅由蛋白质构成（如朊病毒）的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核 （DNA/RNA ），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。本文就以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响 进行了简明的论述。 关键词：病毒；起源；进化
引言： 病毒，是一类不具细胞结构，具有遗传、复制等生命特征的微生物。病毒同所有的生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，是
一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。 1病毒为细胞祖先假说 1924年，法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点，认为生活中的病毒是细胞的祖先。20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸⑴。这个假说认为，地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质，再演化为生物大分子物质，接着产生病毒，然后由病毒演化为原始细胞。持此观点的学者认为：病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质，既有化学大分子可以结晶的特点，这是许多非生物物质具有的属性；又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征，而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。研究表明，生物进化通常遵循从简单到复杂的历程。因此，在从非生命物质到生命出现这一漫长的转变过程中，病毒正处于非生物与生物的过渡位置也就顺理成章。在结构上，衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒
第十九讲生命的起源和进化 复习摘要: 地层中是不可能找到高等生物的化石的。 答案：B o 例2、开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显着，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强 的抗药性。实验证明害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体。这证明( ) (1) 害虫种群中个体抗药性的 ________ 体现了生物的变异一般是 ____________ 的。 (2) 杀虫剂的使用对害虫起了 ________ 作用，而这种作用是 _____________ 的。 (3) 害虫抗药性的增强，是通过害虫与杀虫剂之间的 _____________________ 来实现的。 解析：按照达尔文的自然选择学说，可以知道生物的变异一般是不定向的，有的产生具抗药性的变异， 有的产生不具抗药性的变异。但自然选择是定向的，这儿应理解为人工使用的杀虫剂是定向， 杀虫剂定 向地选择了具有抗药性的个体生存，而不具抗药性的个体死亡。这是害虫和杀虫剂之间生存斗争的结果。 由此可见，生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料， 生物的遗传使有利变异在后代里得到积累和 加强。所以说，定向的自然选择决定着生物的进化方向。 答案：(1)差异 不定向 ⑵ 选择 定向(3)生存斗争 例3. 19世纪中叶，生活在英格兰曼彻斯特的桦尺蛾大多是浅灰色的，但一百年后，曼彻 斯特变成了一个工业城市，而此时生活在此地的桦尺蛾大多数是深黑色的。桦尺蛾的这种 变化是() A. 人工选择的结果 曲例解析 生命起源的化学进化：生命是由非生命物质逐渐演化而来的 /典例解析生命的起源 生命起源的探索：米勒实验，验证了生命化学进化的可能性 例命、在没有被破坏的地层中，有关石是研究生物进化不重的是据 ) 证据：同源器官反映出生物之间存在一定的亲缘关系 F 子生物学的证据：亲缘关系越近的生物其蛋白质分子的相似 起 T B 古老生层 简单低 在极古老的地层中也可以找到高等生物化石 新近地层中的生物化石复杂越多；亲缘关系越远的生物其蛋白质分子的相似性越大 由简单到复杂 新近生地层中也可历程氐等生物进化石勺总体趋势：由低等到高等 解析：各类生物化石，在地层里按一定 越早形成的地层里进化为化石的生物越然选择低等说在自然形成的生层里，通过激石的生物越斗争，高适 应 者 等。但在现代仍有低等生物生活着， 所以，在新近的生存中可以找不适应 顺序出现的事实 勺证据之一。一般来说，在 淘汰掉的过程 I;是在极古老的 自然选择的结果
【关键字】精品 3 地球的起源与演化 3．1 地球的起源和圈层分异 地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较 低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。 正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这 需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。 3．2 地球的年龄 地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。根据地质学研 究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。 地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变 为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过 45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。 不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓 内的文史资料相当符合。至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。实际操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），
第16章《生命起源和生物进化》知识点 总结苏教版 1．化学演化学说生命起源过程 原始地球火山爆发 ↓ 第一步 第二步 第三步 原始大气──→有机小分子──→有机大分子──→原始生命──→原始单细胞生物 （氨基酸等）（蛋白质、核酸等）（能生长、繁殖、遗传）。 原始大气的成分：二氧化碳、甲烷、氮气、氨、氢气和水蒸气（注意：没有氧气） 原始生命诞生的场所：原始海洋 2．生命起源的实验证据 米勒模拟原始地球条件的实验： ①火花放电的作用：模拟原始地球的闪电 ②向装置内输入的气体主要是：甲烷、氨、氢气和水蒸气 ③米勒提出的问题是：原始地球有没有可能产生生命 ④米勒作出的假设是：原始地球有可能产生生命
⑤米勒在实验中搜集到的证据是：容器中产生了原先不存在的各种氨基酸等有机小分子 ⑥米勒得出的结论是：在一定的条件下，原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。 3．生物进化的证据 生物进化的直接证据：化石。化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹 马的进化趋势是体型由小到大，四肢越来越长，多趾着地逐渐变成只有中趾发达并惟一着地。 在德国发现的“始祖鸟”化石就是爬行类进化成鸟类的典型证据。我国辽宁省发现的孔子鸟化石为爬行类进化成鸟类提供了新证据。 越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里； 越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新近形成的地层里。 4、生物进化的主要历 生物进化的规律：从单细胞到多细胞、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生 5、达尔文的进化学说——自然选择学说（“19世纪自然科学三大发现之一”） 达尔文认为，地球上的生物一般具有很强的生殖能力，
七年级生物下册《生命的起源和进化》知识点济南版 一、生命的起源 1.人类起源于森林古猿。这一结论的获得有许多化石证据支持。 2.地球大约形成于46亿年前，原始生命大约诞生于36亿年前。 3.原始大气成分来自于火山喷发，有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体构成。原始大气中与现在大气明明的区别是没有氧气。 4.地球上生命的生存需要物质和能量。 二、生物进化的证据 化石是研究生物进化最严重的、比较全面的证据，化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，由于某种原因被埋藏在地层中，经过漫长的年代和繁复的变化而形成的.并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石。 三、生物进化的历程 1.比较法：根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对照，确定它们的相同和例外之处。科学家们通过对例外年代化石的纵向比较，以及对现存生物种类的横向比较等方法，推断出了生物进化的大致过程。 2.化石：是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于种种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的繁复变化系形成的。化石是研究生物进化非常严重的证据。 四、生物进化的原因 在研究生物进化的过程中，化石是最直接的、比较全面的证据，化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，由于某种原因被埋藏在地层中，经过漫长的年代和繁复的变化而形成的.并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石。
研究发现，例外的地层中埋藏着例外类型的生物化石：埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似，埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大，并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等，水生生物的化石越多;越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越繁复、高等，陆生生物化石越多.这说明生物进化的趋势是：从简单到繁复，由低等到高等，从水生到陆生.因此生物进化的证据是生物化石.
对生生命起源与进化的认识和理解 姓名：张晓晓专业：生科序号： 04 摘要：生命起源是一个非生命物质演变成原始生命的过程。生命树之根(LUCA)是现存生物的共同祖先和最原始简单的生命体。通过寻找可能的生命树之根不但有助于揭示从无生命到有生命的演化机制在对生命现象和规律的研究上也有重要的意义。近年来许多证据都暗示极端条件下如类原始地球条件的高温、高压、高硫、或强辐射等生存的微生物可能是最接近LUCA的物种。“寒武纪大爆发”是动物进化史上的里程碑现在生活在地球上的各个动物门类几乎都在早寒武纪相继出现。沉积学和地球化学研究显示海洋化学和物质循环在寒武纪和前寒武纪之交发生了巨大的变化这些改变可能为“寒武纪大爆发”提供了有利的环境背景。尽管科学家们对“寒武纪大爆发”的机制提出过很多假设但目前还没有一个清晰的和令人信服的解释。 关键词：生命的起源生命的进化寒武纪大爆发化学进化 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，人类的智力还很低下，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,现在比较多的人相信，生命由无机物形成，起源于约36亿年前。但澳大利亚启逊镇发现的陨石中发现了非地球的氨基酸。甚至有人说陨石中发现了孢子！所以有人说地球生命来自于外太空。 (1)陆相起源。他们认为聚合反应是发生在火山的局部高温地区，聚合生成的生物大分子经雨水冲刷汇集到海洋，并在一定的条件作用下，继续发展成为复杂的有机物质。(2)海相起源。认为在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有机物可以被吸附于粘土一类的物质的活性表面，而在适当缩合剂（如羟胺类化合物）存在时，可以发生聚合反应。 生物大分子并不能独立表现生命现象，只有形成了众多的、乃至成百万的已蛋白质、核酸为基础的多分子体系时，才能表现生命萌芽。
第三章生命起源和生物进化练习题 1 、原始大气成分：。现在地球中大气主要成分：。对比原始大气和现在的大气成分，主要的区别 是。 2、阅读 P52页资料 2，思考下面的问题： 右图是米勒关于原始地球的模拟实验装置，根据下图所 示，填写出该装置中的一些名称，并回答下面的问题。 （1）．米勒在图中所示的Ａ装置中泵入了甲烷、氨、氢、 水蒸气等气体。该装置模拟了的条件 和的成分。 （2）．这个实验通过进行火花放电模 拟为其提供能量。 （3）. 图中Ｂ里为。 （4）. Ｃ中为含有的溶液。 （5）．米勒的实现说明： 3. 原始地球上尽管不能形成，但能产生构成生物体的，最初简单的有机物形成的场所，有机物不断的相互作用最终在形成原始生命。 4. 根据地质学研究，地球形成大约是在（） A.50 亿年前 B.35 亿年前 C.100 亿年前 D.46 亿年前 5. 地球上原始大气的成分是（） A. 一氧化碳和二氧化碳 B. 水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳和硫化氢 C.氮气和氧气 D. 氮气和二氧化碳 6.1953 年，美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分，合成了一些有机 物，他使用的是（） A. 火花放电 B. 紫外线照射 C. 加热气体 D.日光照射 7.1969 年，人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的 （） A. 糖类 B. 氨基酸 C. 蛋白质 D. 核酸 8. 米勒和其他学者的化学合成实验说明，原始地球上（） A. 能形成生命 B. 能形成构成生命的有机物 C.原始生命诞生在原始大气中 D.原始大气中含有一氧化碳 9．科学家推测，原始生命的形成的时间，大约的在地球形成后的多少年（）A． 10 亿年 B ．15 亿年 C ．20 亿年 D ．30 亿年10．原始大气层里不含（） A．氧气 B ．氢气C．甲烷D．硫化氢 11．原始的生命起源于（） A．原始的大气层B．原始的河流 C．原始的海洋D．原始的高山 12．在实验室模拟原始地球的条件和大气成分来合成氨基酸的第一位人物是 （） A．斯巴兰让尼 B ．巴斯德 C ．米勒D．孟德尔 13．关于科学推测，正确的叙述是（A．科学推测需要确凿的证据 C ） B ．科学推测需要严密的逻辑 D
物种的起源与进化 摘要：地球上丰富多彩的生物界是怎样形成的？地球上最初的原始生命又是怎样产生的？根据众多学者长期的深入的综合的研究认为，生命的起源和发展需要经过两个过程。第一个过程是生命起源的化学进化过程（发生在地球形成后的十多亿年之间），即由非生命物质经一系列复杂的变化，逐步变成原始生命的过程。第二个过程是生物进化过程（发生在三十亿年以前原始生命产生到现在），即由原始生命继续演化，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，经过漫长的过程直到发展为现今丰富多彩的生物界，并且继续发展变化的过程其间经历家养状态下的变异；自然状态下的变异；生存斗争；自然选择，和遵循的变异法则等一系列的过程进而演变成丰富多彩的生物系统。 关键词；分子进化，生物进化，DNA分子钟 The origin and evolution of species Abstract: rich biosphere on Earth is formed? The first primitive life on Earth is how is it? According to many scholars a comprehensive long-term in-depth study that the origin of life and development need to go through two processes. The first process is the origin of the chemical evolution of life (in the Earth more than a billion years after the formation of between), from non-living matter through a series of complex changes, and gradually turned into primitive life process. The second process is the process of biological evolution (in three billion years ago, primitive life have to now), that is, from primitive life to evolve from simple to complex, from low to high, from aquatic to terrestrial, after a long process until now a variety of biological development, and continue to develop during the process of change through variation of domesticated state; natural state variation; the struggle for existence; natural selection, and follow the rules and a series of process variation and then evolved into a rich colorful biological systems. Key words; molecular evolution, biological evolution, DNA molecular clock 关于生命起源与进化的讨论与完善历程，以及期间所发生的争论与不同学派的观点； 起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而，生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起：大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了 太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着，冰冷的星云物质释放出大量的引力势能，再转化为动能、热能，致使温度升高，加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用，故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异，重的元素下沉到中心凝聚为地核，较轻的物质构成地幔和地壳，逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间，大约在38亿年前出现原始地壳，这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致 生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物
第六章生命的起源和生物的进化生物进化学说 教学目标 1．了解达尔文的生平和生物进化理论产生的背景；了解达尔文进化理论的主要内容、意义，以及对达尔文进化理论的评价；理解达尔文自然选择学说几个主要内容之间的关系；学会运用达尔文的自然选择学说，解释生物的适应性、多样性和生物进化的原因。 2．通过理解自然选择学说几个主要内容之间的关系，培养学生分析综合的思维能力；通过学会运用达尔文的进化理论解释生物界的一些现象，培养学生理论联系实际、正确认识自然界、生物界的能力，以及分析问题和解决问题的能力。 3．通过学习达尔文的进化理论，对学生进行进化、适应等生命科学观点的教育，同时渗透生命物质是不断变化发展的、内因与外因的辩证关系等辩证唯物主义基本观点的教育；通过了解达尔文的生平和生物进化理论产生的背景，引导学生学习科学家的科学精神、科学态度、科学方法等，从而进一步对学生进行科学素质的教育。 重点、难点分析 1．达尔文自然选择学说及其主要内容之间的关系是本课题的重点内容，这是因为： （1）达尔文的自然选择学说是他的进化理论的基础，也是他的进化理论的核心内容。这个学说不仅能说明生物物种是可变的，而且还能科学地解释生物进化的原因，以生物的适应性、多样性和统一性。此外，达尔文的自然选择学说，也是现代生物进化理论发展的重要理论基础。 （2）达尔文自然选择学说主要内容之间的关系，体现了明确的因果关系、逻辑关系。如遗传和变异是自然选择的基础，是生物进化的内在因素，而生存斗争是自然选择的动力，也可以认为是生物进化的外在因素，过度繁殖使生存斗争更加激烈，适者生存则是自然选择的结果，是生物进化的原因。这些内容是培养学生分析综合思维能力、逻辑思维能力的极好素材。 2．运用达尔文的自然选择学说解释生物界的现象，既是本课题的重点，又是难点，这是因为： （1）本课题的重要目标之一就是要求学生会运用科学的理论去认识自然、解释自然，而达尔文的自然选择学说理论性较强，不但要使学生理解，而且还要会运用，这对培养学生理论联系实际的能力和举一反三的能力具有重要的作用。 （2）正是由于达尔文自然选择学说有较强的理论性，因此让学生理解理论，运用理论，是有一定难度的。特别是在用自然选择学说解释生物界现象时，如果对理论不能全面地、深刻地理解，往往会出现将生物拟人化或“外因论”的倾向。 3．对达尔文学说的评价是教学的难点，这是因为：
初二生物教案 第十五章生命起源和生物进化 教学目的： 1．使学生了解关于生命起源问题的几种认识，并能对其做出正确的评价。树立唯物主义的生命观，抵制伪科学和唯心主义。 2．了解地球上的原始生命是由非生命物质逐渐演变而来的，了解原始大气的主要成分、原始生命形成的条件及原始生命最初形成的场所，了解原始生命的主要特征。 3．了解我国在探索生命起源问题上的重大成就。进行爱国主义教育。 4．培养学生发现问题-提出假说-验证假说-得出结论的能力。 5．了解生物进化的主要证据——古生物学的证据：化石可以作为生物进化最可靠的证据的原因。使学生树立实事求是的科学态度。培养学生观察分析能力。6．了解动物和植物进化的大致历程，初步认识生物进化的基本规律。培养学生综合分析能力。 课时：1 时间：03年5月22日 内容： 提出问题：通过近两年的生物课的学习，你已经对丰富多彩的生物界有了很多的了解，心中的很多问题也都一一找到了答案。记得初一刚学细胞时，有个同学问我“细胞是通过分裂产生的，但是第一个细胞哪来的？”很多的同学心中也有这样的疑问：“地球上形形色色、种类繁多的生物怎么来的？”“最早的生物什么时候产生？怎么形成的？”这些问题就是这章我和同学一同讨论这些问题。 首先我们要讨论最早的生命是如何形成的。第一节生命的起源 从古至今，人们对这个问题提出了他们的一些观点。我们共同看看人们对生命起源的几种认识。 一是被称为神创论认为，现在地球上的各种生物都是神创造出来的。这种观点在西方漫长的中世纪占据着统治的地位，其典型的看法表达在基督教的教义之中，《圣经（旧约）》中“创世纪”讲述了上帝在六天之内创造了包括陆地、海洋、男人、女人、动物、植物在内的世界万物，第七日，神造物工作完成，安息了，第七日就是圣日，休息日。从此万物不变，所以上帝最初创造了多少种生物，地球上就有多少种生物，生物之间也没有任何关系。那么如何解释化石呢？神创论者认为这些都是上帝造物时失败的摸子。你们能接受这一观点吗？这是一种超自然的，不能用科学来解释的，当然是错误的。生命如果不是上帝创造出来的，那么生命是从哪里来的？ 人类对生命起源的早期认识中和神创论对应的是另一种理论。现从一个故事说来。17世纪荷兰人J.van.Helmont在光合作用的研究中有过贡献，著名的柳树实验就是他完成的，他还完成了另一个有名的实验，他开了一个长老鼠的秘方：将谷粒、破旧衬衫塞入敞口瓶中，静置于暗处，每天浇以人汗，21天就能长出老鼠。通过这个实验他欲证明谷物，旧衬衫，汗水这些物质能够产生生命。其实历史上早就有和他相同观点，古代中国人相信“腐草化为萤”(<礼记>)（即萤火虫是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等，埃及人相信尼罗河谷的蛙和蟮是淤泥经日光照射后产生的。这种观点称为“自然发生论”。像亚里士多德等都是这种观点的支持者。大家可以分析一下，这种观点是否正确？这种观点认可生物是由非生物的物质自然地产生的，但是瞬息完成的。如果不正确怎样推翻这一观点？首
第五单元第一章生命的起源和进化复习教案 一、复习目标： 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。 5、举例说出人与猿的相似点，概述人类起源于古猿。 6、说出人类进化的主要历程。 二、复习重点： 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。 三、复习难点： 化学进化过程和自然选择的过程。 四、复习过程： 1、原始大气的成分中没有氧气，而现在的大气成分中有氧气。 2、米勒实验模拟原始地球的条件和大气成分，通过进行火花放电（模拟闪电），合成了许多种氨基酸。从而可以推测出，在原始地球的条件下，从无机小分子物质形成有机小分子物质是完全可能实现的。 3、生物进化的总体趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。 4、生物进化的原因是自然选择。自然界的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰。生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。 5、达尔文自然选择学说的内容有：过度繁殖、生存斗争、适者生存、遗传变异、自然选择。 五、课堂检测 1、关于生命的起源，写列叙述正确的是（） ①生命起源于非生命的物质，②生命起源于陆地，③原始大气的成分主要是水蒸气、氨气、沼气等，④现在地球上不可能再形成原始生命。 A、①②③ B、①② C、①③④ D、②③④ 2、“地球上的生命来自外星球”这一声明起源的推测得到了部分人的认可，理由是（） A、米勒通过实验证实了这一推测 B、原始地球环境不可能形成有机物 C、星际空间的陨石中发现了有机物 D、在其他星球已经发现了原始生命 3、下列关于生物进化趋势的表述中不合理的一项是（） A、形体小的生物早于形体大的生物 B、水生生物早于陆生生物 C、单细胞生物早于多细胞生物 D、低等生物早于高等生物 4、对古代长颈鹿进化成现代长颈鹿的原因的叙述错误的是（） A、古代长颈鹿有颈长和颈短的变异 B、古长颈鹿繁殖的后代较多 C、大自然保留了颈长的变异 D、长颈鹿自己选择颈长的个体保留下来 5.下图是米勒涉及的实验装置示意图，据图回答下列问题：
第二章微生物的起源与进化 第一节微生物的起源与化学进化 Oparin-Haldane生命起源假说 原始的地球呈熔化状态。当逐渐冷却时则形成地核、地幔和地壳。地球冷却时，二氧化碳、甲烷、氨、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气等气体被挤压出地壳表面，形成地球周围的大气圈。水蒸气的冷凝还形成了地壳表层的水圈。地壳表面的水圈和大气圈与生命的起源密切相关。 Oparin-Haldane生命起源假说由俄罗斯科学家Oparin于1925年和英国科学家Haldane1930年独立提出 生命起源假说的实验证据 Stanley L. Miller和Harold C.Urey 用来证明非生命合成有机物包括 氨基酸和核酸碱基的实验装置 整个装置内充满还原性气体，烧瓶加热 产生水蒸汽，并在另一端冷凝。在这个 装置里，两个电极放电作为有机物合成 的能量来源。 在Miller和Urey的实验中，首先由甲烷转化成甲醛和氰化氢，接着这些化合物结合产生尿素和甲酸，最后产生氨基酸（包括甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、缬氨酸、脯氨酸、天冬氨酸）。在液态下，氨基酸形成蛋白质不易进行，在粘土的表面则易进行，粘土具有吸附性能和原始催化性能。在外部化学条件或类似蛋白质的催化下，一些蛋白质可进行自我复制。随后是碱基的合成；核酸的合成；核酸的转化等。 第二节微生物细胞的进化] 将磷脂放入水中，也可自发形成团聚体，呈双分子层，类似细胞膜。这种团聚体能够吸收外面的液体而生长，并能缢断凸出物而形成新的团聚体，后者很像酵母菌的芽殖。这些团聚体具有一细胞器如酶、电子载体、叶绿体等的功能，可进行代谢、电子传递或光能作用。由这些蛋白所形成的微球具有有限的催化能力和自我复制能力，更加接近化学进化产生细胞的中间形态。在没有核酸时，能够自我复制的蛋白质微球可看成是最原始的细胞（朊病毒就只有蛋白质一种成份）。这些最原始的细胞称为始祖生物（progenote）。 核酸的获得和利用促进了细胞结构与功能的发展。细胞先利用核糖核酸（RNA），后来利用核糖核酸和脱氧核糖核酸（DNA）作为模板合成蛋白质。细胞膜、酶活性和核酸组织在一起，导致了原始原核生物（eugenote）的产生。 有关微生物进化的化石证据不完整。