生命的起源和分布 |
(一) 地球環境的演變: A、 地球的形成: (1)地球是宇宙中目前所知唯一有生物存在的星球。 (2)地球於【46億年前】形成時,原始大氣和現今【不同】。 (3)歷經頻繁的【閃電】及強烈的太陽【輻射(紫外線)】作用,形成簡單的有機物(【胺基酸】及【核酸】)隨著雨水進入海洋,終於形成原始細胞(【原核】生物,如細菌、藍綠藻)。 (4)根據生命起源的許多證據顯示,最初的生物是由【無生物】演變而來的。 (5)目前所之最原始的生物,可能是構造非常簡單的【原核生物】。 (6)地球上目前存在的生物,都是由【親代】進行【生殖】作用(【有性】生殖或【無性】生殖)所產生的。
B、 地球上的氣體: (1)原始的地球初形成時,缺少【氧氣】和【氮氣】,原始的氣體包含【氫氣】、【氦氣】、【甲烷】、【氨氣】等氣體。 (2)薄弱的地殼導致火山爆發,噴出【水蒸氣】、【氮氣】、【二氧化碳】。 (3)熔岩會釋放出【水蒸氣】、【二氧化碳】。 (4)高溫的地球逐漸冷卻,水蒸氣凝結成為【水】,於是匯集成為廣大的【海洋】。 (5)二氧化碳溶於水與鈣結合成【碳酸鈣】(【石灰岩】);綠色植物出現後,行【光合】作用,吸收【二氧化碳】,產生【氧氣】氣,因此二氧化碳的含量【減少(降低)】。
C、 生命的誕生: (1)由於大氣中的各種成分在【雷電】作用和強烈的【紫外線】照射,在海洋中逐漸產生簡單的有機物質(如【胺基酸】、【核酸】)。 (2)胺基酸及核酸逐漸合成複雜的有機物,於是海洋中有【生命】出現。 (3)構造複雜的蛋白質開始出現生命現象,於是簡單的生物出現,以攝取海洋中現成的有機物為食物,稱為【異營性】生物。 (4)地球逐漸冷卻,雷電作用減少,水中的有機物質日漸減少,生物開始缺乏食物來源,於是【自營性】的【綠色】植物出現,進行【光合】作用,自行製造養分。 (5)行【光合】作用的綠色植物出現後,大氣中的【氧氣】漸增,【二氧化碳】漸少,終於形成現今以【氮氣】(占78%)和【氧氣】(占21%)為主的大氣。 (6)原始生命來自於有機物混合入水中,這些生物依賴依賴岩石中的成分維生。 D、 地球的變化: (1)地球環境常因外力的改變,而產生巨大的變化, (2)【冰河】時期使地球溫度巨大改變,造成許多生物的大滅絕。 E、 生命起源的探討: (1)1953年,科學家米勒和尤里經由電極放電,模擬地球最初形成時期,太陽輻射線和閃電,在強大能量作用下,將原始大氣成功地合成一些能構成生命的基本物質。 (2)科學家推論:這些簡單的有機物質溶於高溫的海水中,經由聚積作用,合成較複雜的聚合物。 (3)地球上第一個生命,應該是在『海洋』中形成的。
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(一) 課堂補充: A、 知識: (1)大致上分為自然科學與人文科學兩大類。 (2)自然科學分為: 甲、 物質科學:物理、化學(二、三年級的主要內容)。 乙、 環境科學:地球科學(三年級的主要內容)。 丙、 生命科學:生物(一年級的主要內容)。
B、 常見物質的化學式: (1)氧氣:O2 (2)氮氣:N2 (3)水蒸氣(水):H2O (4)氨氣:NH3 (5)甲烷:CH4 (6)碳酸鈣:CaCO3
C、 生物發展的流程:
太陽形成(約50億年前)à地球形成(約46億年前)à火球à逐漸冷卻à形成薄而不均勻的地殼à隕石撞擊à岩漿海。
D、 無生物(海洋中)à異營性生物(海洋中)à自營性生物(海洋中)à陸地植物à陸地動物 E、
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( )1. 有關地球大氣的敘述,何者錯誤? 【答案】:【A】 【解析】:現今大氣中,氮氣的含量最高,約佔4/5,氧氣第二高,約佔1/5。
( )2. 地球最初的生命起源是哪種方式? 【答案】:【D】 【解析】:地球上最初的生物是由無生物演變而來。
( )3. 關於地球,下列各項敘述何者錯誤? 【答案】:【A】 【解析】:地球的原始大氣含氫氣、氦氣、甲烷、氨氣;目前的大氣是氮氣、氧氣為主。
( )4. 地球上最早的有機物如何形成? 【答案】:【D】 【解析】:有機物形成是由於閃電、紫外線作用,將大氣中的氨氣、甲烷等氣體成分合成蛋白質。
( )5. 有關生命的起源,下列何者正確? 【答案】:【C】 【解析】:最早的生命出現在海洋中;最早的有機物可能是空氣中的甲烷、氨氣,藉由大氣的閃電與紫外線作用而產生的。最初的生物可能是以現成的有機物,或是岩石中的礦物質成為作為食物來源。
( )6. 有關地球生物的敘述,下列何者正確? 【答案】:【C】 【解析】:地球上的生命距今約三十多億年前;
( )7. 地球上生命起源,依照歷史先後順序排列何者正確? 【答案】:【D】 【解析】:地球為一團火球à表面都是火山、熔岩à噴發出二氧化碳、氮氣、水蒸氣à溫度降低,水蒸氣凝結成水,匯集成海洋à有機物合成、形成生物、產生生命。 ( )8. 約在30多億年前,地球上開始有生命的存在,一直到現在,地球上依然是有各式各樣的生物生活在各種環境,請問在如此漫長的歲月中,生物的種類數量是如何變化? 【答案】:【D】 【解析】:當環境改變,黨至大部分的生物因無法適應而滅絕,僅少數種類的生物,能適應環境的變化,因此生存下來,環境的巨大變化,經常為生物演化的原動力,此為天擇的過程。
( )9. 有關地球的敘述,下列何者是正確的? 【答案】:【C】 【解析】:地球噴發的氣體包含水蒸氣、二氧化碳、氮氣等。地球最初的溫度極高,現今地球的平均溫度約15℃;地球的面貌隨著板塊的運動、火山的噴發、地震等作用,隨時都在變化。
( )10. 下列關於大氣的敘述,何者正確? 【答案】:【B】 【解析】:在有氧氣之前,便已有簡單的生物存在;地球的發展演變過程,火山的噴發,產生氮氣;綠色植物的光合作用,產生氧氣。
( )11. 雖然科學家無法親眼目睹地球的誕生,但是根據研究推測,下列有關地球初形成時環境的敘述,何者錯誤? 【答案】:【D】 【解析】:地球的溫度降低,形成地殼,但是並非均勻穩定,隨著火山的活動,板塊的運動等現象,地球的地殼也隨時變化,並非均勻穩定不變。
( )12. 下列何者不是所有生物都能表現出來的生命現象? 【答案】:【B】 【解析】:植物沒有明顯的運動現象。
( )13. 下列何者其有生命現象? 【答案】:【C】 【解析】:細菌是生物。
( )14. 下列何者為生物? 【答案】:【D】 【解析】:果樹是生物。
( )15. 下列哪一項不是生物維持生命所必需的? 【答案】:【D】 【解析】:生物生存不一定需要土壤,例如漂浮在高空的細菌。
( )16. 陸地上黑暗的洞穴裡,有蝙蝠生存,但卻不易找到綠色植物的主要原因是什麼? 【答案】:【D】 【解析】:黑暗的洞穴缺乏陽光,無法提供綠色植物行光合作用的能量。
( )17. 在地球的陸地上,何處比較容易發現生物的蹤跡? 【答案】:【C】 【解析】:生物生存的有利條件是溫暖有水。
( )18. 有關地球形成過程的敘述,下列何者錯誤? 【答案】:【C】 【解析】:早期的大氣是指氫氣、氦氣、甲烷、氨氣。
( )19. 科學家認為地球上最初的生命可能是在原始海洋中自然發生的,主要的理由是什麼? 【答案】:【C】 【解析】:地球最初的環境和現今不同,因此生物攝食的方式不同。地球形成過程先產生海洋,隨著雷電及紫外線作用,將空氣中的無機物,產生反應形成有機物,最後形成生命。
( )20. 下列哪一項不是生命的現象? 【答案】:【D】 【解析】:水分子進入細胞是滲透作用,為細胞內的物質活動,不屬於生命現象。
( )21. 非洲撒哈拉沙漠地區,生物的數量和種類都很稀少,主要的原因是什麼? 【答案】:【C】 【解析】:撒末地區生物種類和數量稀少,是因為缺乏水分。
( )22. 海洋探測船在例行探測任務中,於深度300公尺處,發現有烏賊、蝦、蟹、魚等,卻沒有藻類或綠色植物的蹤影。下列何者是此現象最主要的原因? 【答案】:【C】 【解析】:陽光無法穿透超過300公尺深的海洋,因此愈深的地方因陽光不足,植物無法進行光合作用,因此超過300公尺的地方,可以有各種動物覓食,但是不會有植物存在。
( )23. 海拔7,000公尺以上的山區,很難找到動物的蹤跡,下列何者是最主要的原因? 【答案】:【C】 【解析】:7000公尺的高空,很難找到生物蹤跡,是因為氣溫太低、氣壓太小、空氣稀薄。
( )24. 下列哪一項不是地球能孕育生命,適合生物生存的有利條件? 【答案】:【D】 【解析】:月球也有大量的岩石及礦物,但並沒有生物存在。
( )25. 地球初形成時,某些無生物在偶然的機會下形成了構成生命體的有機物,進而演變成早期的生物。科學家該如何判定初形成的有機物是否具有生命現象? 【答案】:【C】 【解析】:生物有明顯的生命現象,包含:營養(代謝)、生長、感應、生殖等。生物自行複製的機制,為細胞生長或生殖的重要特徵。
( )26. 生存在乾燥沙漠仙人掌,其葉呈針狀,與適應環境有何關係? 【答案】:【A】 【解析】:仙人掌的針狀葉,主要是在減少水分的蒸散作用。
( )27. 通常藻類或綠色植物只能在數十公尺深的海洋裡生活,但有些動物卻能生活在10,000公尺的深海,推測其原因,下列何者是較合理的解釋? 【答案】:【B】 【解析】:深海處的生物是以淺海生物死亡後的屍體沉澱至海底,作為主要的食物來源。
( )28. 下列四圖中,以哪一個圖最能代表藻類和魚類在海洋中不同深度的數量比較?(「↓」代表陽光到達深度的極限,「―」表藻類的數量,「…」代表魚類的數量) 【答案】:【A】 【解析】:藻類數量僅海平面300公尺以內數量較多,深處則急遽減少。魚類在深處的數量略減,差異不是很大。
( )29. 地球大氣組成的演變過程主要包含三個階段: 【答案】:【B】 【解析】:原始大氣為(乙)à火山噴發產生(丙)à今日大氣形成(甲)。
( )30. 下列何者不是生物? 【答案】:【A】 【解析】:硫酸銅晶體不是生物,是屬於礦物晶體。
( )31. 下列哪一項不是生物所表現的生命現象? 【答案】:【B】 【解析】:石頭不是生物,風化變成兩個不是生命現象所造成。
( )32. 下列關於生物和無生物的敘述,何者正確? 【答案】:【A】【C】 【解析】:生物是由細胞組成,無生物不是細胞組成。
( )33. 地球在形成之初的環境,下列敘述何者錯誤? 【答案】:【B】 【解析】:地球剛形成的氣體和現今差異極大,非常不同。
( )34. 下列何者不是生物圈之範圍? 【答案】:【A】 【解析】:太空中沒有空氣,沒有水,生物無法生存。
( )35. 有關物質的敘述。下列何者錯誤? 【答案】:【D】 【解析】:植物行光合作用所需要的氣體是二氧化碳。
( )36. 生物學家認為最早的生命可能是自然發生的,理由是: 【答案】:【C】 【解析】:目前的證據顯示,古代的地球環境和現今不同,因此生物生存的環境和條件也不同;最早的生物可能是自然發生。
( )37. 根據研究顯示,地球上最初的生命較可能出現於何處? 【答案】:【D】 【解析】:最原始的生命可能出現在海洋中。
( )38. 葉片寬大的綠色植物,不適合生活於乾燥的沙漠,海邊種植的防風林,葉片大多細小,理由是: 【答案】:【D】 【解析】:葉片退化成針狀,可以減少水分散失的面積。
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【題組】請依據下列的短文,來回答29~32等問題:
( )39. 目前太陽系中唯一發現有海洋存在的行星為何? 【答案】:【A】 【解析】:地球是太陽系中唯一有生命的星球。
( )40. 現在我們居住的地球,海洋的面積約占了表面的多少? 【答案】:【C】 【解析】:海洋面積佔地球表面積的70%。
( )41. 生命誕生於海洋,下列有關最原始生命存在的地球環境之敘述,何者正確? 【答案】:【A】 【解析】:原始的大氣最初沒有氧氣。
( )42. 目前地球上多樣化的生物種類及其龐大的數量和下列何種現象有關? 【答案】:【D】 【解析】:生物的多樣性是由於生物為了適應環境,不斷地演化所產生的結果。
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(二) 生命現象: A、 生命現象是指:【營養(代謝)】、【生長】、【運動】、【感應】、【生殖】。 B、 具有生命現象的個體,稱為【生物】;如:【動物】、【植物】、【微生物】。 C、 不具生命現象的個體,稱為【無生物】;如:【岩石】、【礦物】。 D、 無論生物或無生物,都是由【原子(或分子)】所組成。 【註】:(1) 生物是由各種的【細胞】所構成;無生物則不是細胞組成。
E、 生命維持生命的三要素:【陽光】、【空氣】、【水】。
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( )1. 有關生物生存的敘述,下列何者錯誤? 【答案】:【D】 【解析】:深海魚類所攝取的食物,還是需要陽光。
( )2. 詩芸來到加拿大的白陽市,為了欣賞美麗的極光,必須忍受零下30℃的刺骨寒冷,這時她因為穿在身上的禦寒衣物無法保暖,而冷得發抖,試問「冷得發抖」是生物會有的哪一種生命現象? 【答案】:【A】 【解析】:生物對環境刺激所產生的反應,稱為感應。
( )3. 有關生物生存的敘述,下列何者錯誤? 【答案】:【A】 【解析】:生物的生命現象,沒有包含死亡和燃燒。
( )4. 生物能表現生命現象,下列哪一個不代表生命現象? 【答案】:【A】 【解析】:閃電和生命現象無關。
( )5. 甲、植物人;乙、石頭;丙、細菌、丁、小草,上述屬於無生物者共有幾項? 【答案】:【A】 【解析】:石頭屬於無生物。
( )6. 池水內的小東西是微生物。你是根據下列哪一項而斷定的? 【答案】:【D】 【解析】:微生物是生物的一種,能表現出生命現象。
( )7. 下列何者不是生命現象? 【答案】:【D】 【解析】:水分子進入細胞,稱為滲透,是細胞內物質活動的特性,不是生命現象的特徵。
( )8. 下列何者不是生命現象所必需? 【答案】:【D】 【解析】:生命現象不一定需要土壤才能生存;例如漂浮在高空中的細菌。
( )9. 「感應」是生物所表現出來的生命現象,下列對此生命現象的敘述,何者正確? 【答案】:【C】 【解析】:「感應」是生物對環境的刺激所產生反應的作用,例如見到強光容易閉眼睛;受到驚嚇,容易冒冷汗。
( )10. 海拔7000公尺以上,不容易發現生物的蹤跡,是由於 【答案】:【B】 【解析】:高山上的氣溫太低、空氣稀薄、壓力太小,因此不適合生物生存。
( )11. 植物人是否為生物可由何者判斷其為生物? 【答案】:【C】 【解析】:植物人依然能夠呼吸,只是無法行動,因此體內依然進行代謝作用。
( )12. 甲、乙兩物體何者具有產生新個體之能力,可經由下列哪一項的實驗判斷? 【答案】:【C】 【解析】:生物明顯的生命現象是吸收養分,排除廢物。
( )13. 月球上沒有生物的存在,其原因是月球缺乏 【答案】:【C】 【解析】:月球表面沒有水份、空氣和養分。
( )14. 小丸子的同學在討論生命現象,請問那位同學說的例子不對? 【答案】:【C】 【解析】: (A) 長山說:我家的文鳥已經生了三顆蛋了 :這是生殖作用。
( )15. 小丸子和姐姐正在討論庭院中有那些生物,請問下列那個選項是生物呢? 【答案】:【D】 【解析】:瓜藤上的蝸牛是生物,為軟體動物。
( )16. 大雄和多啦A夢一起到無人的星球上探險,希望可以找到和地球相似的環境,他們發現了星球上的四個區域,請問:下列那一個區域最適合生物生存? 【答案】:【C】 【解析】:攝氏10℃的液態水域適合許多生物的生存。
( )17. 下列那一個選項中不具有生命現象? 【答案】:【D】 【解析】:石灰岩洞出石筍,石筍不是生物,是酸性的地下水逐漸沉積而形成,不是生命現象。
( )18. 小兔到陽明山賞花並看到許多景觀,下列何者不是生命現象? 【答案】:【B】 【解析】:小油坑冒出熱騰騰的蒸氣,這是高溫的水蒸氣遇冷凝結的物理現象,生命現象無關。
( )19. 科學家研究,太陽系中目前只有地球上有生物存在,下列何者不是地球上出現生物的原因? 【答案】:【C】 【解析】:太陽系中目前只有地球上有生物存在和衛星無關的。
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1. 地球大約誕生於【46】億年前,科學家推論地球最初的生命可能起源於【海洋】中。 2. 有生命現象的個體稱為【生物】,例如:動物、植物;不具生命現象的物體稱為【無生物】。 3. 地球上凡是有生物生存的區域,稱為【生物圈】,如果以海平面為基準,其範圍包括海平面上下各約【10000】公尺。 4. 地球上的生物依賴環境中的【陽光】、【空氣】、【水】和養分,以維持個體生存。 5. 生物能表現出【生命】現象,因此能和無生物做分別。 6. 高山上生物種類稀少,主要是受到【氣溫】和【氣壓】因素限制,因此不利於生物生存。 7. 深海中的生物種類稀少,主要是受到【陽光】、【溫度】和【壓力】因素的限制,因此不利於生物生存。 8. 大氣中的二氧化碳能提供植物進行【光合】作用,氧氣能提供所有生物進行【呼吸】作用。 9. 一般而言生物體內的水分大約佔生物體重量的百分之【70%】。 10. 目前以之分布範圍最廣的生物是【細菌】。 11. 目前已知生物圈的範圍約【20】公里,地球半徑約【6000】公里,因此生物圈的範圍約占地球直徑的【300】之ㄧ,而此生物圈的範圍是否永遠固定不變?【不是】。 12. 生物適合生存的範圍是在【溫暖】有【水】的地方,因此生物的分布並不均勻。 13. 生物體內所佔的水分比例,和地球上所占海洋的比例,大約【70%】;水份是生物進行【消化】和【排泄】所必需的物質。 14. 海洋中的綠色植物一般只能生活在大約海平面以下【200】公尺內的範圍,主要是受限於缺少【陽光】。 15. 海平面以上的範圍約占地球半徑的【600】之ㄧ。 16. 維持生物生存的四個重要因素為:【陽光】、【空氣】、【水】、【養分】。 17. 動物和植物的區別,在外觀上由於植物沒有明顯的【運動】現象。 |