生命的起源和进化课件(模板).pptx
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- 生命 起源 进化 课件 模板
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1、 对生命起源的思考,就象对宇宙起源的思考一样,构成人类理性思维中最富有挑战性,亦最有吸引力的问题之一。自古以来,杰出的思想家、哲学家和科学家,都试着 提出/回答 下面这些问题。什么是生命?什么时候开始形成生命?生命是如何形成的?生命世界又何以如此千姿百态?这些问题都尚未解决,就如同生命科学还没有走到终极。一、什么是生命二、有关生命起源的种种假说三、寻求生物进化的轨迹四、人类的起源和进化一、什么是生命1、生命的特征 什么是生命?初看起来,这是一个常识问题。仔细推敲,却很难用一、二句话说清楚。特征 是生物,可能不 不是生物,可能 表现此特征 表现此特征运动 植物 河流生长 成年动物 山脉新陈代谢
2、古莲子 云朵繁殖 休眠孢子 火焰应答 植物人 机械特征 是生物,可能不 不是生物,可能 表现此特征 表现此特征 细胞 遗传 死亡 演化 被列入生命特征的每一条,都可能在哲学 诡辩中受到诘难。解决问题的办法可能有两种:一种办法是,物理学家薛定谔的尝试,他试图从纯物理学的角度来定义生命(生命是什么(1944)中说:生命依靠吸纳负墒,避免了趋向平衡的衰退。)5 亿年前的始祖鸟化石,可以推测鸟从爬行类进化而来。完全直立行走、手、脑与语言的发展使人成为灵长类中最高级的成员。(3)分化出生殖部分 利用“食物”的分解,复制自身一部 分起核心作用的大分子。原 初 地 表 图 景有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤
3、、嘧啶、核苷酸等等大多数动、植物 多细胞生物1 x 1010 oC1分钟 基本粒子“汤”(质子、中子、自养生物的出现,不但,使异养生物得以继续发展,而且,改变了地球面目:(1)大气中有氧,不再是还原性 环境。5 亿年前的始祖鸟化石,可以推测鸟从爬行类进化而来。在渡过漫长的近 30 亿年之后,氧在大气中的积累,有氧呼吸生物的出现,给生命世界带来第一次大繁荣,这时距今大约 5 亿 年以前。特征 是生物,可能不 不是生物,可能 表现此特征 表现此特征 细胞 遗传 死亡 演化 被列入生命特征的每一条,都可能在哲学 诡辩中受到诘难。葡萄糖 无氧分解 有氧分解 2 个 ATP 36 个 ATP嘌呤、嘧啶、
4、核苷酸、脂肪酸、单糖等。2、生命起源发生在什么时候?天文学家估计地球形成于约 45亿年前。四、人类的起源和进化 膜表现选择透性,反映渗透压变 化;来?另一种办法是,用一系列相关特征来表征生命,例如,生物体以细胞为基本结构单位并应具备新陈代谢、繁殖、遗传等特征。2、细胞是生物体的基本结构单位 (1)单细胞生物和多细胞生物 大肠杆菌、霍乱弧菌 螺旋菌 酵母 单细胞生物 疟原虫 大多数动、植物 多细胞生物 人 (2)原核生物和真核生物 细菌是原核生物 有细胞核 动、植物是真核生物 没有细胞核结构 有核物质细菌细胞结构图植物细胞模式图动物细胞模式图3、生命的化学组成生物大分子氨基酸 蛋白质 结构、酶、
5、调节物核苷酸 核酸 遗传信息 单糖 多糖 结构、能源、信息脂类 结构、能源、信息DNA 双螺旋图tRNA三叶草图一级结构二级结构四级结构三级结构淀粉、糖原和纤维素降温:形成地壳。神造论上帝创造万物,最后造人。蛋白质特有的显色反应;1、简述生命起源的历程。同时,出现第二次大气层。后来别人的实验,使用其他能源,紫外线、高温、射线等,还得到:地球形成的过程:凝聚:重元素在内,轻元素在外,成为第一次大气层,很快被来自太阳的热风吹去。42x104 300nm250nm 2.1 x 1010 oC1分钟 基本粒子“汤”(质子、中子、大多数动、植物 多细胞生物4、化学进化由简单小分子到复合大分子 随着地表的
6、冷却,水的积累,在原始海洋中和大气中,出现一批简单的小分子。5 亿年前的始祖鸟化石,可以推测鸟从爬行类进化而来。35亿年前的兰细菌化石有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等四、人类的起源和进化那么,原初生命细胞的雏形就诞生。2、有氧呼吸的产生是生命 进化的一大飞跃 有氧呼吸极大地提高了生物从 食物中获取能量的效率。二、有关生命起源的种种假说人在生物界的地位和特征乳酸 310米勒模拟实验得到的有机物脂双层细胞膜图 二、有关生命起源的种种假说 1、自古以来,有关生命起源出现过多种假说。神造论上帝创造万物,最后造人。(见圣经故事)自然发生论生物是从非生物环境中自然发生出来的 腐草化萤 腐
7、肉生蛆 淤泥生鼠 宇生论地球上生命来自宇宙空间别的星球。仍留下问题:“别的星球上生命如何起源”。17 世纪意大利医生F.Redi 用实验证明腐肉不能生出苍蝇1860年巴斯德用实验证明肉汤不能生出微生物广为接受的生命起源学说:1924 年苏联生物学家奥巴林发表生命起源。1929 年英国遗传学家霍尔丹也提出类似观点。1936 奥巴林专著再版,他提出的生命起源学说引起世界重视。2、生命起源发生在什么时候?天文学家估计地球形成于约 45亿年前。迄今找到的最早的化石记录了35 亿年前的原核生物。所以,生命起源大约发生在距今 4535 亿年 间。澳州西海岸的垫藻岩35亿年前的兰细菌化石最早动物出现最早真核
8、细胞出现兰细菌光合作用,大气中 O2 积累 最早原核生物出现地球形成约500万年前,灵长类中的一个小系从树上下来,身体构造发生了与直立相适应的变化,进入人的进化阶段。囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖 类大分子。42x104 300nm250nm 2.用电击提供能量,从简单小分子可得到复杂的稍大分子。在渡过漫长的近 30 亿年之后,氧在大气中的积累,有氧呼吸生物的出现,给生命世界带来第一次大繁荣,这时距今大约 5 亿 年以前。1、生命的特征 什么是生命?初看起来,这是一个常识问题。排出磷酸 吸纳周围环境中蛋白质分子,微 球体可“增长”和“繁殖”。2、30亿年前地球就出现了生命,但发展比较缓慢,但为什
9、么在寒武纪中较短的时间内产生出大量不同的生物类型,出现生命大爆发现象?原 初 地 表 图 景4、研究物种变迁的两大工具 化石除琥珀和深冻猛犸外,化石是研究古代生物的 主要依据。完全直立行走、手、脑与语言的发展使人成为灵长类中最高级的成员。外周增厚呈膜状结构,与周围水 液有明显界限;四、人类的起源和进化另一种办法是,用一系列相关特征来表征生命,例如,生物体以细胞为基本结构单位并应具备新陈代谢、繁殖、遗传等特征。自古以来,杰出的思想家、哲学家和科学家,都试着 提出/回答 下面这些问题。比较解剖学显示,人、猫、鲸和蝙蝠的前肢骨骼具有同源性。后来别人的实验,使用其他能源,紫外线、高温、射线等,还得到:
10、仔细推敲,却很难用一、二句话说清楚。自古以来,杰出的思想家、哲学家和科学家,都试着 提出/回答 下面这些问题。始祖鸟化石:前肢已演化成翅,仍有爪,有牙齿,含多节尾椎骨的长尾巴自古以来,杰出的思想家、哲学家和科学家,都试着 提出/回答 下面这些问题。同位素衰变 半衰期 适用范围87铷87锶 490 亿年 1 亿年232釷208铅 140 亿年 2 亿年238钠206铅 45 亿年 1 亿年40钾40氩 13 亿年 1 亿年235铀207铅 7亿 年 10 万年14碳14氮 5730 年 6 万年1、生命的特征 什么是生命?初看起来,这是一个常识问题。3、生命起源时的地球环境 200亿年前 没有物
11、质和能量,没有时间,没有空间。3分钟 氦(42He)+氢(11H)蛋白质特有的显色反应;葡萄糖 阿拉伯胶 团聚体增大团藻代表多细胞简单聚集 并开始有分工 粘菌有分有合25万年至4万年前:早期智人;酶1929 年英国遗传学家霍尔丹也提出类似观点。降温:形成地壳。同时,出现第二次大气层。1 x 1010 oC1分钟 基本粒子“汤”(质子、中子、(1)单细胞阶段以细菌为生1969 年澳州 Muchison 地方落下一块陨石,从碎片成份分析中找到 氨基酸、嘧啶、脂酸。蛋白质特有的显色反应;太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪 提供能量,使简单小 分子合成复杂的稍大分子。1、简述生命起源的历程。重组DNA和人类
12、基因组计划;微球体性质 1 m2 m(相当于细菌大小)可吸纳周围环境的脂类,并形成 膜状结构;3、生命起源时的地球环境 200亿年前 没有物质和能量,没有时间,没有空间。150亿年前 大爆炸,产生能量、质量,开始时间、空间。1 x 1010 oC1分钟 基本粒子“汤”(质子、中子、电子)3分钟 氦(42He)+氢(11H)25 75 45亿年前 太阳系形成 地球形成 地球和其他几个行星一样,是从太阳旋转甩出的的一团物质组成。太 阳 系 形 成地球形成的过程:凝聚:重元素在内,轻元素在外,成为第一次大气层,很快被来自太阳的热风吹去。降温:形成地壳。不时有火山爆发:溶浆使地表高低不平;同时,出现第
13、二次大气层。再降温:地表冷至100 0C以下,降水生成江河湖海。原 初 地 表 图 景原 初 地 表 图 景 4、化学进化由简单小分子到复合大分子 随着地表的冷却,水的积累,在原始海洋中和大气中,出现一批简单的小分子。太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪 提供能量,使简单小 分子合成复杂的稍大分子。有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等雷电可能为化学进化提供能量 地表的能量能源 J/cm2太阳辐射 1.09x106紫外线 400nm300nm 1.42x104 300nm250nm 2.3x103 250nm200nm 17.51 200nm150nm 7.11闪电 14.74放射性(地下
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