Question

9．如圖是米勒模擬原始地球條件的裝置，將裝置內(nèi)抽真空后，從a泵入氣體于玻璃儀器內(nèi)，再將B中水煮沸（130℃左右），使水蒸氣驅(qū)動混合氣體在玻璃管內(nèi)流動，然后在A內(nèi)火花放電8天8夜，經(jīng)過b冷卻后，產(chǎn)物沉積在C中，請說明以下幾個問題
（1）從a泵入玻璃儀器內(nèi)的氣體是甲烷、氨、氫等．
（2）A內(nèi)兩電極通電是模擬模擬閃電．
（3）最后在U型管C內(nèi)的產(chǎn)物是氨基酸等有機(jī)物，它是組成蛋白質(zhì)的基本單位
（4）這個實驗表明原始大氣在原始地球條件下，無機(jī)物能形成簡單的有機(jī)物．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學(xué)說中，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階段：第一個階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵�始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學(xué)說的第一步．

解答 解：米勒通過實驗驗證了化學(xué)起源學(xué)說的第一步．在這個實驗中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸氣在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸氣冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）．經(jīng)過一周持續(xù)不斷的實驗和循環(huán)之后．米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機(jī)酸在內(nèi)的各種新的有機(jī)化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實驗試圖向人們證實，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現(xiàn)的．
（1）從a泵入玻璃儀器內(nèi)的氣體是甲烷、氨、氫 （或水蒸氣、氮）等“還原性大氣”，沒有的氧氣．
（2）A內(nèi)兩電極通電是模擬實驗中火花放電的作用是模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
（3）圖中U型管C內(nèi)的產(chǎn)物裝置里是反應(yīng)后的產(chǎn)物（含有有機(jī)物）含有氨基酸等有機(jī)小分子物質(zhì)，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位．
（4）米勒通過這個實驗證實了生命起源的第一步，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現(xiàn)的．
故答案為：（1）甲烷、氨、氫 （或水蒸氣、氮等）
（2）模擬閃電     
（3）氨基酸      
（4）原始大氣在原始地球條件下，無機(jī)物能形成簡單的有機(jī)物．

點(diǎn)評 此題考查了米勒的實驗過程及實驗結(jié)論：原始地球上盡管不能形成生命，但能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物．