Geum.ru

Тема: Гипотезы происхождения жизни на Земле

Вид материалаУрок

Содержание


Богачева И.В., Борисова Н.А.
Как могло отразиться на коацерватах наличие ферментных свойств у образующих их веществ
Тестовое задание
I вариант
Подобный материал:
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ (21 ЧАС)


Урок 71

Богачева И.В., Борисова Н.А.

Тема: Гипотезы происхождения жизни на Земле

Дидактические цели познакомиться со взглядами на происхождение жизни на Земле, существовавшими на различных этапах развития естествознания; конкретизировать знания о научном аппарате естествознания; развивать приемы критического, аналитического мышления при выяснении е причин возникновения и оценке обоснованности различных гипотез.

Прогнозируемый результат урока:

  1. ученики обосновывают различия между гипотезами, теориями, теоремами, аксиомами
  2. используют биологические знания и знания из смежных наук для демонстрации несостоятельности взглядов креационизма, гипотез биогенеза, абиогенеза и панспермии по вопросам научного объяснения происхождения жизни на Земле.

Тип урока: изучение нового материала

Методическое обеспечение: таблицы, иллюстративный материал

Структура урока

Этап урока
Содержание
Методика (организация деятельности учащихся)

Введение в проблему и целеполагание
История планеты Земля. Уникальность жизни. Возможности появления жизни на планете в исторически обозримом прошлом
Беседа, постановка проблемы

Отработка понятий
Научные понятия: гипотеза, теория, теорема, аксиома. Биологические гипотезы и теории, концепции. Ведущие биологические теории. Роль гипотез, ошибок, дискуссий в развитии естествознания. Методы биологических наук, роль эксперимента, моделирования в подтверждении биологических теорий.

Взгляды материалистов, идеалистов на развитие жизни на Земле.

Поисковая беседа

Изучение нового материала.
  1. Определение жизни через свойства живых организмов
  2. История развития взглядов на появление жизни на Земле
  3. Сущность различных подходов и гипотез происхождения жизни на Земле:
  • креационизм
  • панспермия
  • стационарного состояния
  • многократного самозарождения жизни из неживой материи (абиогенез)
  • биогенеза (живое только из живого).

4. Научные подходы к доказательству (опровержению) гипотез происхождения жизни.
Объяснение учителя, обсуждение с учащимися спорности приведенных гипотез, возможности их доказательства.



Применение знаний
Подробно рассматриваются гипотеза абиогенеза, затем – биогенеза.

Абиогенез. Гипотеза была распространена в Древнем Китае, Вавилоне, Египте, Европе. Происхождение живого от неживого происходит путем самозарождения спонтанно, постоянно. Источником зарождения жизни служат либо неорганические соединения, либо органические – гниющие остатки (многократный абиогенез). Так из грязного белья всегда «самозарождаются» мыши, а из болотной тины – лягушки. Гипотеза опровергнута опытами ряда ученых. В 17 веке Франческо Реди (Италия) продемонстрировал, что черви зарождаются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных мухами. В 18 веке итальянец Л. Спалланцани доказал, что в прокипяченном запаянном бульоне абиогенеза не будет, микроорганизмы не зарождаются в бульоне, а проникают в него извне. В 19 веке Луи Пастера (Франция) усовершенствовал опыт Л. Спалланцани, обеспечив доступ к бульону воздуха, необходимого по мнению древних ученых для возникновения жизни. При этом ученый предотвратил попадание бактерий в сосуд. Самозарождение жизни не происходило.

Биогенез. Живые организмы могут происходить только при размножении других живых (живое из живого).

Беседа, обсуждение убедительности доказательств и размышлений ученых. Демонстрация таблиц с изображением опытов Л. Пастера.

Дискуссия о возможности зарождения жизни.

Домашнее задание
-




Урок 72

Богачева И.В., Борисова Н.А.

Тема: Биохимические гипотезы происхождения жизни на Земле

Дидактические цели:: познакомиться с основными положениями биохимической гипотезы Опарина-Холдейна - однократного самозарождения жизни, уметь приводить и анализировать доказательства отдельных положений данной гипотезы.

Прогнозируемый результат урока:

  1. ученики реконструируют отдельные этапы зарождения и раннего развития жизни на Земле на основе основных положений гипотезы однократного биогенеза, опытов Миллера,
  2. оценивают научную состоятельность биохимической гипотезы.

Тип урока: изучение нового материала

Методическое обеспечение: таблицы, иллюстративный материал


Структура урока


Этап урока
Содержание
Методика (организация деятельности учащихся)

Актуализация знаний и целеполагание
Предполагаемые условия среды на ранних этапах существования планеты Земля. Роль гипотез и теорий в науке. Путь научного познания: гипотеза – экспериментальное доказательство - теория
Беседа, постановка проблемы

Изучение нового материала
Отличия живого от неживого.

Условия химической эволюции (процессы, которые подчиняются законам химии и физики привели к происхождение живого из неживого.)

Гипотеза А.И.Опарина-Холдейна об этапах абиогенного возникновения жизни на Земле

1-й этап – возникновение простейших органических веществ из неорганических. Химический синтез органических веществ в бескислородной среде (однократный абиогенез).

2-й этап – образование и эволюция биополимеров, появление коацерватов. Коацерваты (открытые системы, растут, делятся на части).

3-й этап – возникновение мембран и первых одноклеточных организмов – пробионтов (под мембраной имеют комплекс белков и нуклеиновых кислот, обладают обменом веществ, могут самовоспроизводиться).

Гетеротрофное питание

Появление клеток

Биологическая эволюция

Опыты Миллера
Рассказ учителя, записи в теради основных положений гипотезы Опарина-Холдейна

Применение и обобщение знаний
К какому типу гипотез о происхождении жизни на Земле принадлежит гипотеза Опарина-Холдейна?

В чем ее премущества перед другими гипотезами?

Какие сведения из химии вы можете привести в пользу этой гипотезы?

Какие положения коацерватной гипотезы Опарина - Холдейна подтвердили опыты С.Миллера и его последователей?

Почему для абиогенного синтеза аминокислот нужны более жесткие условия, чем для биогенного? (Отсутствие катализаторов)

Какой вывод следует из того факта, что для получения аминокислот в аппарат С.Миллера в течение нескольких дней подавалась энергия по количеству эквивалентная той, которую Земля могла бы получить за период в 50 млн. лет? (Абиогенный синтез в реальных условиях – длительный процесс.)

Обоснуйте, возможен ли абиогенный синтез простых органических веществ без наличия воды или в присутствии кислорода? ( В присутствии кислорода образующиеся органические вещества окислятся. Вне воды – их могут разрушить те же виды энергии, которые образовали. Вода, единственное вещество первичной атмосферы Земли, способное предоставить атомы кислорода для построения молекул новых веществ.)

Возможен ли сегодня на нашей планете абиогенный синтез простых органических веществ?

(Возможен в вулканах)

В вулкане образовались аминокислоты, смогут ли они соединиться в белки или нет и почему?

(Вероятность к существованию этих соединений ничтожна. Они немедленно будут окислены или использованы гетеротрофными организмами).

Как могло отразиться на коацерватах наличие ферментных свойств у образующих их веществ? (Появилась способность поглощать, изменять, задерживать или выделять вещества – подобие обмена веществ).

Можно ли коацерваты причислить к первым живым существам?

Как согласуется данная гипотеза с положениями теории Ч. Дарвина?

Как вы представляете последовательность процессов, происходящих при появлении и эволюции клеток, становлении генетического кода.



Беседа, дискуссия

Контроль результатов обучения.

Тестирование (см. приложение).

Тесты выполняются самостоятельно или в паре с последующим предъявлением правильных ответов и самооценкой. Отметки в журнал выставляются по усмотрению учителя с учетом желания ученика.



Домашнее задание
-



Приложение.



ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ


ОТВЕТЫ

I варианта

1-Г;

2-Б;

3-Б;

4-В;

5-Б;

6-Г;

I вариант
II вариант

1. Сущность биохимических гипотез возникновения жизни на Земле заключается в том, что жизнь:

А) возникала неоднократно из неживого вещества;

Б) существовала всегда;

В) была создана нематериальной субстанцией;

Г) возникла в условиях Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам

2. Научное представления о происхождения жизни отражено в формуле:

А) жизнь – материя – интеллект

Б) материя – жизнь – интеллект

В) интеллект – материя – жизнь

3. Концепцию самозарождения жизни впервые опроверг

А) Л. Пастер;

Б) Ф. Реди;

В) А. Опарин;

Г) Г. Рихтер
1. Сущность гипотезы самозарождения заключается в том, что:

А) возникала неоднократно из неживого вещества;

Б) существовала всегда;

В) была создана нематериальной субстанцией;

Г) возникла в условиях Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам


2. Высший разум с позиций креационизма:

А) человек;

Б) бог;

В) природа;

Г) нет правильного ответа

3. Гипотезу о биохимическом происхождении жизни сформулировал

А) Л. Пастер;

Б) Ф. Реди;

В) А. Опарин;

Г) Г. Рихтер

4. Гипотеза многократного абиогенеза следующая:

А) жизнь была создана нематериальной субстанцией;

Б) жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни;

В) источником спонтанного зарождения жизни служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки;

Г) Земля никогда не возникала, а существовала вечно


5. Гипотеза стационарного состояния заключается в следующем:

А) жизнь была создана нематериальной субстанцией;

Б) жизнь существовала всегда;

В) жизнь была занесена на Землю с других планет;

Г) возникла в условиях Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам


6. Первым доказал невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов:

А) Л. Пастер;

Б) Дж. Тиндаль;

В) Ф. Реди;

Г) Л. Спалланцани
4. Концепция биогенеза следующая:

А) жизнь была создана нематериальной субстанцией;

Б) жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни;

В) источником спонтанного зарождения жизни служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки;

Г) Земля никогда не возникала, а существовала вечно


5. Гипотеза о том, что жизнь возникла в условиях Земли в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам, называется гипотезой:

А) этернизма;

Б) биохимической;

В) абиогенеза;

Г) гипотезой панспермии;


6. Сущность гипотезы панспермии заключается в том, что жизнь:

А) существовала всегда;

Б) была занесена на Землю с других планет;

В) была создана нематериальной субстанцией;

Г) возникала неоднократно из неживого вещества

ОТВЕТЫ

II варианта

1-Г;

2-Б;

3-В;

4-Б;

5-Б

6- А;