（一）生命起源的过程及不同观点
1、生命起源的过程
地质学研究表明，地球大约是在46亿年前形成的，那时候地球的温度很高，地面上的环境与现在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。从火山中喷出的气体，如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，构成了原始的大气层。原始大气中没有氧气。
思考：
（1）地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显的不同？原始地球上存在生命吗？
现在的大气成分中有氧气，而原始大气的成分中没有氧气。原始地球上不存在生命。因为原始地球上没有生命存在的环境条件。
（2）在现在的环境条件下，地球上会不会再形成原始生命？为什么？
在现在的地球环境条件下，地球上不会再形成原始的生命。因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件，如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外，现在的海洋的成分也发生了改变。
1953年，美国青年学者米勒(Stanley Miller)模拟原始地球的条件和大气成分，将甲烷、氨、氢、水蒸气等气体泵入一个密闭的装置内，通过进行火花放电(模拟闪电)，合成了多种氨基酸(氨基酸是构成生物体蛋白质的一类有机物)。此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物。
思考：根据米勒及其他学者的实验结果，可以对生命的起源作出怎样的推测？
根据米勒以及其他学者的实验结果可以推测，原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物。因此，生命的起源从无机物生成有机物，这一阶段是完全能够实现的。
科学研究表明，地球经常受到陨石等的撞击。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氨基酸。另外，天文学家在星际空间发现了数十种有机物。
思考：陨石中含有构成生物体所需要的有机物，由此可以作出什么推测？
陨石中含有构成生物体所需要的有机物的事实，可以推测构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。
2、生命起源的不同观点
（1）自然发生说
自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。如，我国古代认为的“腐草化为萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元前384—公元前322）就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。
18世纪时，意大利生物学家斯巴兰让尼（1729—1799）发现，将肉汤置于烧瓶中加热，沸腾后让其冷却，如果将烧瓶开口放置，肉汤中很快就繁殖生长出许多微生物；但如果在瓶口加上一个棉塞，再进行同样的实验，肉汤中就没有微生物繁殖。斯巴兰让尼认为，肉汤中的小生物来自空气，而不是自然发生的。斯巴兰让尼的实验为科学家进一步否定“自然发生论”奠定了坚实的基础。
1860年，法国微生物学家巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验，彻底否定了自然发生说（生物学八年级上册已学）。
（2）化学起源说
化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。
化学起源说将生命的起源分为四个阶段。
第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段，即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的，这一过程教材中已有叙述，这里不再重复。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中，一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋，其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现，其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。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。
第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的，即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如黏土的吸附作用），通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。
第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说，他通过实验表明，将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中，它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴，这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为，团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如，团聚体具有类似于膜那样的边界，其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物，还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应，反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外，有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说，以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。
第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的，是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。
（二）研究生物进化的方法及生物进化的主要历程
1、研究生物进化的方法
（1）比较化石的研究方法：
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，经过若干万年的复杂变化形成的。科学家通过对化石的研究发现，鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了，两栖类、爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地层中才出现。
科学家采用了比较化石的研究方法，即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动物的进化顺序的方法。
推测：鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为：鱼类——两栖类——爬行类——哺乳类。
（2）比较动物的形态和解剖特征的研究方法：
1861年，在德国发现了一种动物的化石——科学家把这种动物叫做始祖鸟。始祖鸟的大小和乌鸦差不多，被覆羽毛；它具有和鸟翅膀一样的前肢，但前肢的末端还有指，指的末端有爪；它的嘴里有牙齿，但嘴的外形像鸟喙。也就是说，它的身体结构既和爬行动物有相同之处，又和鸟类有相同之处。
科学家采用了比较动物的形态和解剖特征的方法，通过对始祖鸟与现代鸟和爬行动物的形态和解剖特征的比较，说明鸟类是由始祖鸟进化而来的，始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型。
推测：鸟类是由爬行动物进化而来的，始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型。
（3）比较生物体重要组成物质的研究方法：
多种多样的蛋白质是组成细胞的一类重要物质，细胞色素C是其中的一种。科学家比较了一些生物的细胞色素C的差异，发现人与黑猩猩的差异最小，与马的差异则大一些，而与果蝇、向日葵的差异则更大。
科学家利用组成生物体的一些重要物质的差异性，来比较生物之间的亲缘关系。
推测：人与黑猩猩的亲缘关系最近，马次之，果蝇和向日葵则较远。
归纳：生物是不断进化的，而且它们之间存在一定的亲缘关系。
2、生物进化的大致历程
思考：
（1）鸡生蛋、蛋生鸡。先有鸡还是先有蛋？
先有鸡还是先有蛋，我们不能简单地回答，因为任何生物都是不断进化发展的，进化的历程是漫长的，而且遗传和变异是进化的基础。在由爬行动物进化到鸟类的过程中，不断地发生变异，并经自然选择将这种变异保存和遗传下来。从进化的角度看，鸡这一物种形成时，鸡和鸡蛋同时形成。从基因水平看，鸡和鸡蛋具有同样的遗传物质基础，二者在地球上的出现也是无所谓先后的。
（2）现存的生物中，有许多非常简单、低等的生物并没有在进化过程中灭绝，而且分布还非常广泛，为什么？
这些非常简单、低等的生物由于能够适应环境的不断变化，所以没有灭绝，而且分布还非常广泛。
（三）生物进化的原因——达尔文的自然选择学说
1、自然选择学说的主要内容
自然选择学说的主要内容有四点：过度繁殖、生存斗争（也叫生存竞争）、遗传和变异、适者生存。
2、自然选择学说的基本观点
（1）生物在繁衍的过程中，会不断地产生变异，其中的许多变异是能够遗传的，这些不断发生的变异是生物进化的基础。
（2）生物在生存过程中，既要与自然环境进行斗争，又要与其他生物进行斗争。
（3）在生存斗争中，具有有利变异的个体容易生存下来（适者生存），具有不利变异的个体则被淘汰，这便是自然选择。
（4）自然选择是一个长期并且连续的过程，只有经过许多代的选择，逐渐积累有利变异，才能形成新的物种。
（5）自然选择使不断变化的生物适应于不断变化的环境，所以生物永远在发展进化的过程之中，不会停止在一个水平上。
