生物重點1-1

作者:angelknight

1-1 生命的起源和分佈

(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。
地球上最古老的生命大約距今【三十八億】年前。
人類的祖先出現距今大約【200萬年】前。
目前發現最早的生物是【藍綠藻(距今約35億年前)】。

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，
例如：【火山】或大隕石撞擊地球。

(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。

 

 

 

 

(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
生物呼吸需要；約佔空氣體積的1/5；
綠色植物行光合作用時產生。

(2)氮氣：N2
空氣中含量最多的氣體，約佔空氣體積的4/5；
地球形成過程中，火山噴發的氣體。

(3)水蒸氣(水)：H2O
地球表面約佔70％的海洋。
生物體內進行消化、排泄、綠色植物行光合作用必需的物質。

(4)氨氣：NH3
易溶於水，有臭味的氣體；
為地球最初形成原始大氣的主要成分之ㄧ。
由於雷電及紫外線的作用，甲烷和氨氣可能是合成蛋白質的主要物質。

(5)甲烷：CH4
天然氣的主要成分；
為地球最初形成原始大氣的主要成分之ㄧ。
由於雷電及紫外線的作用，甲烷和氨氣可能是合成蛋白質的主要物質。

(6)碳酸鈣：CaCO3
俗稱灰石，為一般大理石、貝殼、蛋殼的主要成分。
澄清的石灰水遇到二氧化碳會產生白色沉澱，即為此物質。

 

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。
原始大氣(包含H2、He、CH4、NH3)àH2和He因太輕逃逸至太空中
à火山噴發à產生大量水蒸氣(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮氣(N2)
à熔岩釋放出水蒸氣(H2O)、二氧化碳(CO2)
à溫度冷卻至100℃以下，水蒸氣結成水à形成海洋
à二氧化碳溶於水，形成碳酸，和水中的礦物質(鈣離子)結合成碳酸鈣à形成石灰岩
à氨氣、甲烷在雷電及紫外線的作用合成簡單的有機物質à胺基酸、核酸
à部分的胺基酸、核酸結合成蛋白質
à蛋白質產生了生命(最早形成的生物)，以現成的有機物質為食物(異營性生物)
à地球溫度下降，雷電作用減少，無法合成更多的有機物質。
à異營性生物食物來源缺乏à綠色植物含葉綠體，行光合作用，
  合成葡萄糖(自營性生物)，並產生氧氣。
à氧氣合成臭氧，大氣中形成臭氧層，隔離紫外線。
à海洋中的生物開始在陸地出現
à陸地上出現植物à陸地上出現動物。

 

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、         

 

 

( )1.     有關地球大氣的敘述，何者錯誤？　
(A) 現今大氣中氧氣占最高比例　(B) 二氧化碳含量極少　(C) 行光合作用的生物出現後，氧氣才開始增加　(D) 地球形成初期，火山爆發的氣體就含有二氧化碳。

【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？　
(A) 由生殖作用產生　(B) 在太空發生　(C) 在高空發生　(D) 由無生物自然發生。

【答案】：【D】

【解析】：地球上最初的生物是由無生物演變而來。
 簡單的有機物à複雜有機物à簡單的生命。

 

( )3.     關於地球，下列各項敘述何者錯誤？
(A) 地球原始的大氣成分與現今相同　(B) 地球約在35億年前開始有生命存在　(C) 地球形成至今約已46億年　(D) 地球初形成時非常的熾熱。

【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？
(A) 早期的植物行光合作用釋放出有機物　(B) 地球早期火山活動噴發出許多有機物　(C) 地球形成時已有有機物了　(D) 天空雲層時常閃電，使地球大氣中的成分彼此反應，產生有機物。

【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？　
(A) 最早的生物可能出現在火山熔岩中　(B) 最早的有機體，可能是由大氣中的水氣、氧氣及二氧化碳等反應而成　(C) 最早的生物可能依賴岩石中的成分或其他有機物維生　(D) 直到行光合作用的生物出現後，大氣中才開始有氮氣出現。

【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。
火山噴發時，才開始產生氮氣；
綠色植物行光合作用後，才開始產生氧氣。

 

( )6.     有關地球生物的敘述，下列何者正確？
(A) 地球上的生命首先出現於46億年前　(B) 今日地球上的生物都是一開始便存在的　(C) 生物因地球環境的改變而生存或消失　(D) 人類在地球上算是古老的生物物種。

【答案】：【C】

【解析】：地球上的生命距今約三十多億年前；
生物的形成是經由不斷地演化才成為今日生物世界；
地球環境改變，如氣溫的變化，導致生物的滅絕或消失；
人類的生存距今僅二百萬年，在地球歷史的時間比例極短。

 

( )7.     地球上生命起源，依照歷史先後順序排列何者正確？
(甲) 大氣中充滿從地球內部噴發出來的氣體；
(乙) 地球非常炎熱，地球表面到處是火山，布滿滾燙的熔岩；
(丙) 有機物結合，接著形成生命；
(丁) 地球逐漸冷卻，大氣中水蒸氣凝結成水降落到地表，雨水累積在低漥的地表形成海洋。
(A)甲à乙à丙à丁　(B)甲à丁à乙à丙　(C)乙à甲à丙à丁　(D)乙à甲à丁à丙。

【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？　
(A) 所有生物都不會滅絕，從以前到現在持續增加當中　(B) 生物會滅絕，但仍然保持以前的生物種類　(C) 生物曾經全部滅絕後，又從環境中生成有機物，重新形成原始的生命　(D) 許多生物因無法適應環境而消失，又重新演變出各式各樣的生物。

【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？　
(A) 地球形成初期，火山活動頻繁，噴發出的氣體不包含水氣　(B) 地球形成初期溫度很高，但今天已低於攝氏零度以下　(C) 地球的地貌至今仍持續改變中　(D) 地球有堅硬的外殼，即使地震、火山活動也都不會改變地表。

【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？
(A) 空氣中的氧氣含量達目前的比例後，生命才開始出現　(B) 地球剛形成時的原始大氣，其中的氫氣和氦氣不久後都散逸到太空中　(C) 原始大氣和火山噴發出的氣體作用，才產生目前的大氣　(D) 現今大氣主要是地球火山爆發所製造的。

【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？
(A) 地球到處是熾熱的岩漿海  (B) 經常有小岩塊撞擊地球  (C) 閃電頻繁、紫外線非常強烈  (D) 熔融的物質逐漸冷卻，固化為均勻的岩層。

【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？
(A) 代謝  (B) 運動  (C) 生長  (D) 繁殖。

【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？
(A) 岩石  (B) 礦物  (C) 細菌  (D) 空氣。

【答案】：【C】

【解析】：細菌是生物。

 

( )14. 下列何者為生物？
(A) 砂石  (B) 肥皂  (C) 煤塊  (D) 果樹。

【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？
(A) 日光  (B) 水  (C) 空氣  (D) 土壤。

【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？
(A) 缺乏土壤  (B) 空氣稀薄  (C) 溫度太低  (D) 缺乏日光。

【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？
(A) 乾燥缺水的沙漠  (B) 缺乏光照的地洞  (C) 溫暖多雨的森林  (D) 終年冰凍的極地。

【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？
(A) 約在46億年前，地球由太陽系裡許多物質及岩塊相互撞擊、聚合而成  (B) 地球剛形成時非常熾熱，呈熔融狀態  (C) 地球形成後因火山活動噴出大量水氣、二氧化碳和氧氣，形成早期的大氣層  (D) 迄今地球內部溫度仍然很高，會引發地震或火山爆發等活動。

【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？
(A) 原始生物不需要營養物的供應  (B) 最早的生命構造非常簡單  (C) 地球形成初期的環境和現在不同  (D) 太陽系中只有地球有水和大氣。

【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？
(A) 綠豆種子發芽<span style="font-fami