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1、人教版必修3第12课 探索生命起源之谜备课资料九江市一中 周明学时间：2012、12、30课程标准：简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。本课是介绍自然科学中的生物学成就。上一课物理学是介绍无生命现象领域的研究成果，本课是介绍生命现象领域的研究成果。生命是怎样来的？是怎样发展的？不同时代、不同立场的人们可能有不同的看法。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究。神学家和科学家的看法分歧较大。其中影响最大的是“神创论”和“进化论”。一、基督教会的“神创论”和“不变论”：1、内
2、容：中古世纪，由于天主教传统势力的影响，“神创论”“不变论”在欧洲占优势。“神创论”即生命是由上帝创造的，“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故事。认为生物界的所有物种（包括人类），以及天体和大地，都是由上帝创造出来的；“不变论”世界上的万物一经造成，就不再发生任何变化，即使有变化，也只能在该物种的范围内发生变化，既不减少（淘汰），也不增多（绝对不可能形成新的物种的）。物种原来是这样，现在和将来也是这样。可以说，18世纪以前，圣经及其宣扬的神创论、不变论在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。后来宗教改革运动和文艺复兴的影响，导致法国大革命。在此前后，大批学者摆脱
3、教会的影响，反对教权，宣传无神论，但对万物起源的问题，尚未提出一个系统的学说与神创论抗衡。2、原因：（1）生产力落后，生物知识贫乏，认识水平有限（客观上）（2）教会维护专制统治，推行蒙昧主义和愚民政策（主观上）3、影响：致使生物学研究进展缓慢（一般认为，自然科学中受中世纪神学束缚最大的学科是生物学；“塞尔维特之死”，一个医生在病态年代的非正常死亡）。二、生物进化论的创立： 1、进化论含义：生物，是具有生命的个体的统称，包括植物和动物。生物进化论，简称进化论，又称演化论，是生物物种起源和发展的理论，是生物学最基本的理论之一，也是生物科学的最高层理论。进化（Evolution），是指生物在遗传、变
4、异和自然选择下的演变发展，包括物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，其后，生物不断的进化，直至今天世界上存在着170多万个物种。所以，进化论是关于生物由无生命到有生命，由低级到高级，由简单到复杂逐步演变过程的学说。进化论突破了千百年来“神创论”“不变论”的传统思想。进化论，是译自英文“evolution”。达尔文并未对“evolution”下过定义，在1859年出版的物种起源第一版中，也并未使用“evolution”这个字。evolution这个字在当时生物学上的意义，指的是胚胎发育的过程，并且在当时的一般用语中具有“进步”的意含，而达尔
5、文反对将“进步”之类的用语来描述生物改变的过程。他曾在物种起源第7章中说：“（天择）的最后结果，包括了生物体的进步（advance）及退步（retrogression）两种现象”。后来包括达尔文在内，改用evolution来描述生物演化现象。对“evolution”这个字，有不同的翻译，日译为“进化”，严复反对，译为“天演”，近年台湾教育部却更改课本，以“演化论”代替。目前中文对于如何翻译“evolution”仍有争议。支持使用“演化”的学者认为，演化在字面上的意义比较中性，能表达连续与随机的意义；进化则带有“进步”的含意。而且由于汉语中“进”与“退”是代表相反意义的两个字，因此若使用进化，则
6、在逻辑上不易将“退化”定义为进化的一种类型。对翻译的争论也表现了人们对进化论理解的变化，过去“进化”多表示生物朝适应环境的方向演化，而当前多人为生物的演化是随机的，并没有进步退步之分。2、背景：（1）文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学，自然科学取得重大进展，“人文主义”和“理性主义”深入人心 （2）1718世纪资产阶级革命、工业革命相继发生，视野不断拓宽，思想更加开放（3）19世纪初期细胞学说的建立，为生物进化论的创立奠定了基础细胞学说三个基本观点，认为一切生物都由细胞组成；细胞是生命的结构单位；细胞只能由细胞分裂而来。17世纪细胞的发现第一个发现细胞的是英国科学家胡克。胡克发明了显
7、微镜，随之发现了细胞。罗伯特胡克是英国物理学家和天文学家，胡克的重要贡献主要是在仪器制造方面，如协助波义耳改进抽气机，制造了复式显微镜、轮式气压计、摆钟、海洋测深仪、海水取样器等等，被后人誉为“现代仪器发明之父”，被誉为“现代仪器发明之父”。显微镜主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器，是人类这个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍。胡克发明显微镜后，对它爱不释手，常在显微镜下观察一些小东西。一天，他在显微镜下观察一块软木薄片时，意外发现软木在显微镜下原来是另一个样子，它
8、是由无数个蜂窝状的小房间（或者小格子）所构成的。他非常兴奋，在1665年编写的显微镜一书中，详细记述了这一发现，并把这些小房间（或者小格子）取名为“细胞”。这就是细胞发现的过程。但实际上，胡克当时看到的并不是完整的细胞，而只是植物细胞的外壳细胞壁。19世纪细胞学说的创立从胡克发现细胞开始，相隔170多年后，德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说。1838年德意志植物学家施莱登提出细胞是一切植物结构的基本单位，植物的发育过程就是细胞的形成过程。1839年德意志动物学家施旺发现动物组织也由细胞组成的。这样就形成了整个生物界的细胞学说。施旺提出了“细胞学说”名词。1858年德意志科学家魏尔肖
9、作出了另一个重要的论断：所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。“一切细胞来自细胞”这个断言，至今仍未被推翻。至此，以上三位科学家的研究结果加上许多其他科学家的发现，共同形成了比较完备的细胞学说。细胞学说创立的意义：细胞学说将植物学、动物学联系在一起，打破了动、植物的界限，论证了整个生物界在结构上的统一性（皆由细胞组成），以及在进化上的共同起源（一切细胞来自细胞），有力推动了生物学向微观领域的发展。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪最重大的发现之一。（结构上的同一性，进化上的同源性）量子论推动了物理学向微观领域的发展。3、经过：（1）19世纪初拉马克提出早
10、期生物进化论拉马克，法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。拉马克的进化理论，即通常所称的拉马克学说。主要观点：生物由低级向高级发展进化，物种是可变的（如长颈鹿的脖子越来越长）；进化的动因有二，提出了两个法则：一个是用进废退；一个是获得性遗传。用进废退：生物体的器官经常使用就会变得发达，而不经常使用就会逐渐退化；获得性遗传：是“后天获得性状遗传”的简称，指生物在个体生活过程中，受外界环境条件的影响，产生带有适应意义和一定方向的性状变化，并能够遗传给后代的现象。此观点强调外界环境条件是生物发生变异（变异是生物体子代与亲代之间遗传
11、基因发生改变的现象。指同种生物后代与前代、同代生物不同个体之间在形体特征、生理特征等方面所表现出来的差别）的主要原因，并对生物进化有巨大推动作用。一句话：所有生物变异即获得性状都是可遗传的。拉马克举的较有名的例子除长颈鹿外（页59），还有对鹭、鹤等涉禽长腿的解释，即这些鸟类长期生活在水边，但不喜欢游水，为了不使身体陷进淤泥，就尽力伸长腿部；为了吃到水里的鱼虾，又不至于濡湿身体，就尽力伸长颈部。这样获得的性状，逐代遗传下去，年深日久，就成了长颈长腿的涉禽了。 获得性状是否能遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。达尔文的另外解释，就是长颈鹿因为基因的隐性和显性的问题，有的高，有的矮，高活下来，基因得
12、以遗传给下一代,，就越来越高，而矮的，因为没有食物而死亡，基因很难遗传，所以最后消失。拉马克关于长颈鹿脖子越来越长的解释，已被科学发展证明是错误的，但它反对物种不变论，是有意义的。（2）19世纪中期达尔文创立生物进化论：被恩格斯赞誉为19世纪自然科学三大发现：细胞学说、生物进化论、能量守恒与转化定律。标志：1859年，达尔文发表物种起源物种是生物分类的基本单元，也是生物繁殖的基本单元。分类通常包括7个主要级别：种、属、科、目、纲、门、界。种（物种）是基本单元，近缘的种归合为属，近缘的属归合为科，科隶于目，目隶于纲，纲隶于门，门隶于界。随着研究的进展，分类层次可以不断的增加。一个物种或物类，以至
13、整个植物界和动物界，都有自己的历史。内容：达尔文进化论主要包括四个子学说。一般进化论：生物是进化的，经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。此点系继承先贤。共同祖先学说：所有的生物都来自共同的祖先。自然选择学说：自然选择是生物进化的途径和原因，主要内容有四点，含义：“自然选择学说”，通俗地说就是“适者生存”的理论；自然选择指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象。自然选择不过是生物与自然环境相互作用的结果。地位：自然选择学说是达尔文生物进化论的核心理论，是现代生物进化理论发展的基础；自然选择是导致生物进化的关键因素
14、和途径。自然选择是生物进化的动力。例如，英国有一种桦尺蛾，在1850年前都是灰色类型。1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶，随着工业化的发展，废气中的HS杀死了树皮上的灰色地衣，煤烟又把树干熏成黑色。结果，原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型，这时在黑色树干上却易被鸟类捕食；而黑色类型则因煤烟的掩护免遭鸟类捕食反而得到生存和发展。于是黑色类型的频率迅速提高，灰色类型的频率则不断下降。到19世纪末，前者已由不到1%上升至90%以上；后者则从90%以上下降为不到5%。这种情形就是人们所能看到的自然选择。其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。这点
15、之间是相互联系的，并不是孤立存在的。内容：过度繁殖：（自然选择的条件）达尔文的理论认为，地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，且都有依照几何比率增长的倾向。达尔文指出，象是一种繁殖很慢的动物，但是如果每一头雌象一生（3090岁）产仔6头，每头活到100岁，而且都能够进行繁殖的话，那么到750年以后，一对象的后代就可达到1 900万头。因此，按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动、植物，也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。如果没有过度繁殖，自然选择就不会进行。任何生物都不可能无限增加个体。生存斗争：（自然选择的动力、手段）生物的繁殖能力是如此强大，但事实上，每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢？达尔文认为，这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争，生物种内的斗争，如为食物、配偶和栖息地等的斗争，以及生物种间的斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？达尔文用遗传和变异来进行解释。遗传和变异：（自然选择的基础）子代与上代的形状既有相同的，又有不同的。相同的或者相似性的为遗传，不同的为变异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。遗传是生物的普遍特征，生物有了这个特征，
