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年米勒做了一個探索地球上的生命是如何起源的實驗．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．請根據(jù)下圖回答下列問題．
（1）米勒實驗屬于模擬實驗 （選填““對照實驗”或“模擬實驗”）．
（2）米勒試驗裝置中大容器內(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．進行火化放電模擬閃電，主要為該實驗提供能量．
（3）米勒試驗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．
（4）通過這個試驗米勒得出的結論是在原始地球的條件下從無機小分子物質形成有機小分子物質，是完全可能的．
（5）根據(jù)米勒的試驗，部分學者提出了化學起源學說，他們認為生命起源的大致過程是：原始大氣（無機小分子）→有機小分子的階段→大分子物質→原始生命．
（6）通過以上實驗，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)歷了由無機物轉變?yōu)橛袡C物的化學進化過程；米勒用實驗驗證了這一步，據(jù)此解答．

解答 解：（1）在難以直接拿研究對象做實驗時，有時用模型來做實驗，或者模仿實驗的某些條件進行實驗，叫模擬實驗．因為現(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行實驗的，屬于模擬實驗．
（2）美國青年學者用如圖的實驗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，因此米勒實驗裝置大容器內(nèi)擬了原始大氣的成分．實驗中，進行火化放電是模擬了原始地球上的閃電，這主要是為該實驗提供能量．
（3）米勒試驗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物被雨水沖淋到原始海洋中．此實驗結果共生成20種有機物，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）是生物的蛋白質所含有的，氨基酸合成大分子蛋白質．因此，“米勒模擬原始地球的條件”，合成有機小分子，如氨基酸．
（4）米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．觀察到實驗收集氨基酸混合物的現(xiàn)象，可以推測在原始地球條件下，無機小分子能反應生成有機小分子，是完全可能的．
（5）生命起源的學說有很多，其中化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說．這一假說認為，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)，由非生命物質經(jīng)過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的．化學起源說將生命的起源分為四個階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質；第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)樵�始生命．米勒通過實驗驗證了化學起源學說的第一階段．
（6）通過以上實驗，我們知道生命起源于原始海洋里．
故答案為：（1）模擬實驗       
（2）原始大氣；氧氣；閃電；能量
（3）原始海洋；蛋白質
（4）在原始地球的條件下從無機小分子物質形成有機小分子物質，是完全可能的．
（5）有機小分子物質；大分子物質
（6）原始海洋

點評 本題考查探究生命的起源過程，通過實驗現(xiàn)象可以做出大膽的假設、推測，這是獲得科學結論的一條重要途徑．