Question

10．歷史上巨行星（如木星和土星）的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒有游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨．由此推斷，原始地球空氣成分和木星、土星上的大氣成分類似．1953年米勒做了一個(gè)探索地球上的生命是如何起源的實(shí)驗(yàn)．米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過放電和紫外線照射的方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸．請(qǐng)根據(jù)下圖回答下列問題．
（1）米勒實(shí)驗(yàn)屬于模擬實(shí)驗(yàn) （選填““對(duì)照實(shí)驗(yàn)”或“模擬實(shí)驗(yàn)”）．
（2）米勒試驗(yàn)裝置中大容器內(nèi)模擬了原始大氣的成分，它與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含氧氣．進(jìn)行火化放電模擬閃電，主要為該實(shí)驗(yàn)提供能量．
（3）米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，冷凝后獲得了氨基酸，氨基酸合成大分子蛋白質(zhì)．
（4）通過這個(gè)試驗(yàn)米勒得出的結(jié)論是在原始地球的條件下從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，是完全可能的．
（5）根據(jù)米勒的試驗(yàn)，部分學(xué)者提出了化學(xué)起源學(xué)說，他們認(rèn)為生命起源的大致過程是：原始大氣（無機(jī)小分子）→有機(jī)小分子的階段→大分子物質(zhì)→原始生命．
（6）通過以上實(shí)驗(yàn)，我們知道生命起源于原始海洋里．

Answer 1

分析 在地球形成的最初是沒有生命的，在地球上生命發(fā)生之前，經(jīng)歷了由無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的化學(xué)進(jìn)化過程；米勒用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一步，據(jù)此解答．

解答 解：（1）在難以直接拿研究對(duì)象做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)用模型來做實(shí)驗(yàn)，或者模仿實(shí)驗(yàn)的某些條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，叫模擬實(shí)驗(yàn)．因?yàn)楝F(xiàn)在的大氣與原始大氣存在很大的差別，因此米勒是通過模擬原始大氣成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，屬于模擬實(shí)驗(yàn)．
（2）美國青年學(xué)者用如圖的實(shí)驗(yàn)證明了生命起源的第一步．原始大氣中有水蒸氣、氨氣、甲烷等，它與現(xiàn)在大氣成分相比主要不含有氧氣．米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，因此米勒實(shí)驗(yàn)裝置大容器內(nèi)擬了原始大氣的成分．實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行火化放電是模擬了原始地球上的閃電，這主要是為該實(shí)驗(yàn)提供能量．
（3）米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)，模擬原始大氣中生成的有機(jī)物被雨水沖淋到原始海洋中．此實(shí)驗(yàn)結(jié)果共生成20種有機(jī)物，其中11種氨基酸中有4種（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白質(zhì)所含有的，氨基酸合成大分子蛋白質(zhì)．因此，“米勒模擬原始地球的條件”，合成有機(jī)小分子，如氨基酸．
（4）米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的．觀察到實(shí)驗(yàn)收集氨基酸混合物的現(xiàn)象，可以推測在原始地球條件下，無機(jī)小分子能反應(yīng)生成有機(jī)小分子，是完全可能的．
（5）生命起源的學(xué)說有很多，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說．這一假說認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的．化學(xué)起源說將生命的起源分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個(gè)階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵�始生命．米勒通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了化學(xué)起源學(xué)說的第一階段．
（6）通過以上實(shí)驗(yàn)，我們知道生命起源于原始海洋里．
故答案為：（1）模擬實(shí)驗(yàn)       
（2）原始大氣；氧氣；閃電；能量
（3）原始海洋；蛋白質(zhì)
（4）在原始地球的條件下從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，是完全可能的．
（5）有機(jī)小分子物質(zhì)；大分子物質(zhì)
（6）原始海洋

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究生命的起源過程，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以做出大膽的假設(shè)、推測，這是獲得科學(xué)結(jié)論的一條重要途徑．