Question

6．研究發(fā)現(xiàn)，巨行星的大氣成分中都沒有游離氧，主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨．由此推測(cè)，原始地球空氣的成分和木星、土星上的大氣成分類似．圖為1953年的米勒實(shí)驗(yàn)裝置．米勒向裝置中通入推測(cè)的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過放電和照射紫外線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)如圖回答下列問題．
（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）米勒實(shí)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．
（3）米勒實(shí)驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了原始海洋．
（4）根據(jù)米勒的實(shí)驗(yàn)，原始大氣（無機(jī)小分子）→有機(jī)小分子物質(zhì)過程是可能的．

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(guó)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(cè)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(cè)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．
故答案為：（1）模擬實(shí)驗(yàn)
（2）原始大氣；氧氣；閃電；
（3）原始海洋；
（4）有機(jī)小分子物質(zhì)．

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(cè)，這是獲得科學(xué)結(jié)論的一條重要途徑．