探索生命起源之谜.ppt

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1、他辞世以来，就对自然科学和社会科学、政治、宗教和哲学、艺术和文化的综合影响而言，还没有哪一位学者超越了他。自然杂志纪念特刊前言,童年与少年时代热衷于与哥哥去采集标本、旅行、打猎和研究化学。他对功课不感兴趣，因而成绩不好。他在自传里说：“学校对于我的教育来说，是一个空洞的场所。”他在爱丁堡大学学医时心不在焉，以后转入剑桥神学系，一边学神学，一边却跟着汉斯罗等生物学教授、地质学教授学习了许多地质学、植物学、动物学知识，并参加植物与地质考察队进行学术探险。,。,1859年11月24日清晨，雾霭中，伦敦几家书店的门口人声鼎沸，人们争先恐后地排队购买刚出版的新书物种起源。初版1250本书在发行的当天就被

2、销售一空。书中的观点震撼了世界。引自科学简史,“进化论”诞生,第12课 探索生命起源之谜,课标：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。,达尔文的祖父伊拉兹马斯(1731-1802)是当时的名医，连国王都请他当御医。他对植物学有浓厚的兴趣，他认为地球上的所有生命都同出一源，彼此之间有着千丝万缕的联系，也就是说，他提出了物种进化的粗略观点，但碍于声誉，始终未能公开其信念。,请结合教材内容和所学知识分析，为什么达尔文的祖父不敢公开其生物进化的信念？,基督教宣扬神创论,教会把敢于挑战神创论的思想视为“异端”,进化论的发展历程,海帕西亚：希腊女几何学家，415年被烧死。阿斯

3、科里：意大利科学家。论及地球是球形的，1372年被烧死；塞尔维特：西班牙医生，被烧死；布鲁诺：意大利科学家，接受哥白尼的日心说思想，1600年2月7日被烧死；艾蒂安多莱：1546年，因否定了灵魂不朽说，在巴黎被活活烧死。,为什么神创论能够长期成为生命起源的共识？产生了哪些影响？,经济文化：知识贫乏，生产力低下 政 治：维护封建统治的需要的愚民政策和精神独裁,影响：（1）禁锢了人们的思想；(课本P58)（2）使生物学发展缓慢。,（根本原因）,西班牙医生、肺循环的发现者 塞尔维特（1511-1553），被宗教裁判所逮住，脖子被套上浸有硫磺的花环，然后烧死在火刑架上。,在宗教神学的统治下，拉马克的生

4、物进化思想也同样遭到了非难，拉马克处境十分困难，以致双目失明。当1829年拉马克离开人世的时候，已经穷困到连5年期限的葬身之地都买不起。解恩泽 科学蒙难集,社会赋予达尔文哪些机遇,使其和塞尔维特有着迥异的结局？,?,1600,1859,1688,英国“光荣革命”,“工业革命”,1765,1840,“文艺复兴”,1416世纪,1800,“启蒙运动”,欧洲人的心理那时已经准备好了一次思想上的新冒险。只要有适当的土壤、种子和气候，树林就可以生长起来。【英】怀特海科学的起源,除了以上条件因素外，科学成就的产生还需要怎么样的条件？,政治上：资产阶级革命的影响；经济上：资本主义经济的发展和工业革命的推动；

5、思想上：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。,1831年，22岁的达尔文踏上了为期五年的海上环球航行之途,机遇永远是为那些有准备的人提供的,科学家的科学品质,A 17世纪 英国科学家胡克 发现细胞,科学进步与生物学知识的积累,B 18至19世纪 德国 细胞学说建立,揭示所有生命现象的统一性,米开朗基罗创世纪之创造亚当,“神创论”,上帝创世 物种不变,我完全相信，物种不是不变的,物种起源绪论,拉马克（17441829）,法国博物学家，也是一位杰出的生物进化学者。参过军，进入高等医科学校后，潜心研究植物学，后来专门从事蠕虫和昆虫研究，历时24年，是无脊椎动物学的创始人。“生物学”一词的发明者，

6、在其最主要著作动物哲学（1809年出版）中系统叙述了他的进化学说。,物种是可变的，物种是由变异的个体组成的群体；在自然界的生物中存在着由简单到复杂的一系列等级。环境的改变会引起动物习性的改变，习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展，另一些器官不使用而退化；后天获得的新的特性有可能遗传下去。,生物从低级向高级发展进化的观点,用进废退和获得性遗传的原则,达尔文出生的那一年(1809年)，法国博物学家拉马克出版动物学哲学，提出了早期的生物进化学说,请评价拉马克的进化论,先进之处（优点）不足之处,最早提出“进化”思想，反对神创论和物种不变论，具有极大的进步意义,德国的科学家魏斯曼(August We

7、ismann)曾经做过一个实验：将雌、雄的老鼠尾巴都切断后，再让其互相交配来产生子代，而生出来的结果也依旧都是有尾巴的。再将这些没有尾巴的子代互相交配产生下一代，而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。他一直这样重复进行至第二十一代，其子代仍然是有尾巴的，就此推翻了拉马克的“获得性”学说,学说缺陷：,获得的性状不一定能遗传,达尔文进化论的主要观点：,达尔文（18091882年）,“I have called this principle,by which each slight variation,if useful,is preserved,by the term Natural Selection

8、.”Charles Darwin from“The Origin of Species”，1859,在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。,达尔文进化论,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的进化过程；,（2）生物有着共同的祖先；,（3）不同物种的变异是自然选择的结果。,能够存活下来的不是最强大的物种，也不是最聪明的物种，而是对变化做出最快响应的物种。达尔文,拉马克学说达尔文学说的差异：,拉马克学说达尔文学说的差异：,1871年3月22日出版的黄蜂杂志上刊登的教会讽刺达尔文的漫画。,达尔文的物种起源出版后，宗教势力不甘心自己的失败，他们组织信徒出版刊物，不断集合

9、大造声势，叫嚣“打倒进化论”、“拯救心灵”、“粉碎达尔文”。他们不准把物种起源放在剑桥大学三一学院的图书馆内。1864年，竟有30位皇家学会会员与40位医学博士，联名发表宣言反对达尔文。解恩泽科学蒙难集,“你是英国最危险的人！”,1863年，赫胥黎发表人类在自然界中的位置，通过比较解剖学的研究，论证了“人的构造和其他动物一样，尤其和猿更接近”。它使人猿同祖论进一步得到了确立，促进了进化论的传播。,赫胥黎发展进化论：,赫胥黎（18251895）,1860年6月30日，英国教会在牛津大学精心策划了一场关于进化论的辩论会，这就是在人类科技史上著名的“人类起源大论战”。,威尔伯福斯,我是达尔文的斗犬，

10、我准备接受火刑，如果必要！我正磨利我的牙爪，来保卫这一高贵的著作 赫胥黎,赫胥黎,PK,人类起源的大论战(牛津大辩论),恩格斯把细胞学说、进化论和能量守恒定律的发现誉为19世纪自然科学的三大发现。达尔文堪称“生物学领域的牛顿”！,生物进化论在质疑中传播,材料一：正如17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象的环境领域驱逐出去一样，19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的领域驱逐出去了。,材料二：达尔文推翻了那种把动植物看做彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点。第一次把生物学放在完全科学的基础上。列宁,达尔文进化论的提出，对人类思想的发展具有什么重大意义？,（1）对欧洲思想界：挑战

11、了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃；（2）对欧洲科学界：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；,材料四 19世纪末20世纪初，帝国主义掀起了瓜分中国的狂潮，中华民族面临严重危亡。中国爱国知识分子为挽救民族危亡，纷纷著书翻译，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。,材料三 我读了各种各样的书，其中有达尔文的自然选择（即物种起源）一书。虽然这本书用英文写的很粗略，但是它为我们的观点提供了自然史的基础。马克思写信给恩格斯,（3）对世

12、界理论界：为马克思主义理论提供了自然史基础。（4）对中国思想界：对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。,1896年，严复将达尔文的坚定拥护者赫胥黎的进化论与伦理学 介绍到中国，命名为天演论。,“今后如果有人对我的理论提出挑战，那很可能来自对寒武纪动物突然大量出现的解释。”,达尔文进化论的一个重要观点是渐变论，生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，突变是很少的，但最令达尔文困惑的是寒武纪许多新物种大爆发式地出现。,寒武纪在不到地球1%的年纪里，出现了90%的物种?,自然选择学说的局限性,材料一：1984年在我国云南澄江发现

13、了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。,云南澄江生物化石群,出现于寒武纪（约5.3亿年前）生物大爆发时期，除了低等植物藻类外，大量代表现生各个动物门类的动物同时突然出现。也就是说，大多数现生各动物门类代表在澄江生物化石群中都有其发现。,考古学所发现的古化石，是支撑人猿同祖进化理论的主要证据，,但是现在我们考古中发现的人类化石量极少，越是往前，化石量就越少，考古学家往往根据几颗牙齿或一个、半个头盖骨化石

14、为依据，进行洋洋洒洒地推论，明显证据不足。,物种进化的考古证据还明显不足,自然选择学说的局限性,材料二：生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存斗争，也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉，母狮子会合作哺乳别的幼狮子，老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去，以自杀来保护群体。达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是本材料表明，生物群落中不仅有生存斗争，还有广泛的互助、全面合作，通过互助和合作使微弱小的个体得以生存，从而使“不适者也生存”。,自然选择学说的局限性,达尔文自然选择学说的评价,积极意义：,局限性：,合理解释生物进化的原因、多样性的原因和适应性的形成（如拟态、保护色、警戒色等），改变

15、人们的思想。,1.对于遗传和变异的本质不能作出科学解释2.对生物进化的解释局限于个体水平3.强调物种形成都是渐变的结果，无法解释物种大爆发现象,物种起源德语版在1860年出版后不久，孟德尔就已仔细地阅读，并在书上做了批注。孟德尔的论文在1868年发表后，他订了40份单行本，分寄世界各国的权威，其中一份也寄给了达尔文，但是达尔文从来没有阅读它人们在达尔文藏书中发现它的时候，连页没有割开。,达尔文不知道生物的特性是如何世代相传的。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”：父方和母方的性状融合在一起遗传给子代。据此指出：一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉，而无法象自然选择学说所说的那样

16、在后代保存、扩散开来。在达尔文逝世（1882年）前后，生物学界普遍接受拉马克主义，而怀疑自然选择学说。,达尔文的遗憾,探究拓展：从达尔文“进化论”说开去,1857年，一位奥地利神父孟德尔通过对植物进行一系列仔细的实验把答案告诉了我们。孟德尔发现植物的父母单独地把自身的性状传递给子代，这种非常简单的规律决定了性状的不同组合的最终结果。至关重要的是，他还发现性状不是单纯地混合在一起，而是保持着独立性 性状是分开独立地遗传给下一代，后来这称为遗传基因。,对达尔文进化论的补充,为什么生物在繁殖过程中会出现一些变化？,孟德尔,弗莱明,遗传因子,染色体,20世纪初,摩尔：基因,三、达尔文以后进化理论的发展

17、,性状水平,深入,基因（分子）水平,以生物个体为单位,以种群为基本单位,形成以自然选择学说为基础的现代生物进化理论,认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。,拉马克的用进废退学说,达尔文的 自然选择 学说,现代生物进化理论,神创论,进化论的发展史,进化论,材料一：美国20世纪20年代田纳西州著名的“猴子审判案”，该案中的原告布赖恩不仅指出化石证据的严重匮乏是达尔文进化论“代趋微异”渐变理论的致命伤，而且认为第一次世界大战就是德国进化论教育的一大直接恶果，而美国道德和基督教伦理水准的普遍衰败在根本上也归因于公立学校和大学里进化论的讲授。材料二：达尔文之天演论曰：“优胜劣败，适

18、者生存。”是言也，可谓聪明绝顶而惨酷已极矣。夫举天下大势而分为优劣，人心已不能不争竞；更由优劣而判其胜败，人心更不敢不争竞。方今各国，涸脑髓，耗财产，牺牲无数生命，以求达于优胜地位。杨其春1918年,“进化论”遇到的“麻烦”,“社会达尔文主义”,局限性,进化论思想被殖民者利用，成为他们推行强权政治和霸权主义的理论依据。,达尔文进化论在经过修正后，到现在仍然是生物进化论的主流学说但是我们每隔一段时间，就能听到达尔文进化论遭受挑战、被质疑乃至被否定的说法,2001年，PBS电视台为宣传其“进化”系列节目发表声明称：“实际上，世界上的每一个科学家都相信进化论是正确的。”就在那个时候，西雅图的“发现学

19、会”对PBS的言论首次提出了质疑。超过500名拥有博士学位的科学家联合签署了一份声明，对达尔文的进化论提出了质疑。,2009年，英国民调公司在一项针对2060人的调查中发现，越来越多的英国人不再认同进化论。近51%的英国人认为达尔文的进化理论并不足以解释地球生命的复杂构成，在美国，达尔文学说争议更大。去年，美国哥伦比亚广播公司的一项调查显示，56%的美国人赞同将神创造宇宙说与进化论相结合起来认识生命起源，而36%的人反对这种观点。,材料1：1972年，美国加利福尼亚教育部竟明文规定，中学生物学课本除进化论外，必须还有神创论的内容，而且两者的页数要各占一半。在田纳西州，进化论被禁止讲授；南加罗来

20、纳州，官方教科书上竟然不准提“进化”的术语和“达尔文”的名字。材料2：在美国，1981年阿肯色州通过一个法案，“公立学校可以用教进化论同样时间教创造论”。1982年美国自由公民联盟控告阿肯色州政府违宪，闹到最后，1987年7月19日美国高等法院72票反对教创造论。材料3：对美国大科学家做的调查,科学和宗教的斗争将是个长期的过程,1885年，罗马教皇良十三世专门发表了一个关于人种起源的“通谕”，认为进化论可以用来解释人的起源，说这同“圣经”是一致的，即就人的身体而言，人是动物进化而来，但人的灵魂是属于上帝的。W.C.丹皮尔科学史,1936年，正式成立罗马教廷科学院。,宗教的回答,2009年，适逢

21、达尔文诞辰两百周年(2月12日)与物种起源发表一百五十周年(11月24日)，进化论与神创论(Creationism)之间的长久辩论再度活跃，而梵蒂冈教廷开始抛出新的“调和论”，声称进化论与神创论是相互兼容的。,全球地质年表与同位素年龄比较表明，生命演化的历史极其漫长，至少有35亿年，而且物种延续长短不一，个体存活极其短暂，从生命起源到寒武纪大爆发就经历了约30亿年。地球上出现人类，好比投掷一万个骰子，所有的骰子全部六点朝上，人类的诞生极其偶然。,戎嘉余院士,人类的诞生极其偶然,如果把地球的历史压缩成1天24小时，把地球诞生之时设定在零时，将目前所处的位置定为24时。那么，最早的地球生命可能出现

22、在凌晨4时。而目前发现的最古老的化石的代表时间则是凌晨5时30分。中午时出现了真核细胞，18时有了两性繁殖。大约在2021时夜幕开始时，发生了“雪球”事件，全球降温，深海的热卤水和火山岛屿附近未冰封处存在着不少的基因孤岛，成为生命加速演化的加速器。21时，“雪球”事件消失，数以百万计的胚胎和幼虫出现动物黎明开始出现曙光，只过了十几分钟时间，就是“寒武纪大爆发”，动物开始了爆发式的演化。22点50分，地球上演了以恐龙为代表的巨型动物世界，但恐龙在地球上的存在不足50分钟，小行星撞击地球诱发“核冬天”，恐龙灭绝，这时已是23点40分。在最后的20分钟内，新生代开始，在零时来临前的1分钟左右，出现了哺乳类的伟大分叉人类；在这个24时结束之前的十分之一秒时间，地球进入了一个以智能为特征的时代智能时代。我们正处于智能时代大爆发的第一瞬间。,科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。爱因斯坦,真正的科学越是向前发展，它就会更多地发现上帝。罗马教皇约翰保罗一世,生命起源仍是一个未解之谜。科学的探索永无止境。,以上材料说明了什么？,