Question

如图是美国科学家米勒在1953年的模拟原始地球条件的实验装置示意图．
请你分析并据图回答下列相关问题：
（1）先从I处充入的气体有二氧化碳、氮气、氢气、氨和甲烷等，这是为了模拟

 

，与现在空气相比，缺少了

 

．
（2）再把J中的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体沿玻璃管进入E．实验后，F处汇集的液体模拟了

 

，可检验到其中含有原来不存在的

 

等有机小分子物质．
（3）F处液体里的有机小分子形成的场所是

 

．
（4）钨电极放电相当于原始地球上的

 

，为其提供了能量．
（5）此模拟实验的成功能证明生物起源的

 

确有可能发生；而1965年，我国科学工作者首次合成了结晶牛胰岛素（胰岛素是一种蛋白质），进而证明了生命起源的

 

确有可能发生．（填备选序号）
A．有机小分子→有机大分子          B．有机大分子→原始生命
C．无机小分子→有机小分子          D．原始生命→原始单细胞生物．

Answer 1

考点：地球上生命的起源

专题：

分析：有关生命起源的学说有很多，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说．这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的．化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命．

解答：解：米勒通过实验验证了化学起源学说的第一步．在这个实验中，一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋，其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”．米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程（如图）．经过一周持续不断的实验和循环之后．米勒分析其化学成分时发现，其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位．米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．
（1）米勒在图中所示的I处充入的气体有二氧化碳、氮、水蒸气、氢和甲烷等，这是用来模拟原始大气的成分和原始地球的条件，与现在空气相比，缺少了氧气．
（2）再把J中的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体沿玻璃管进入E．此时，J处装置是为了再造原始地球环境中的原始海洋．在F处的产物有氨基酸等有机小分子．
（3）原始大气在高温、雷电以及紫外线的长期作用下，形成了许多简单的有机物
（4）米勒通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应．
（5）米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．
1965年人工合成了具有全部生物活性的结晶牛胰岛素，它是一种蛋白质分子；1981年又人工合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸，它也是一种有机大分子物质；这在生命起源研究上的意义是：表明由有机小分子物质形成有机大分子物质的过程也是可能的．
故答案为：（1）原始大气；氧气；
（2）原始海洋；氨基酸；
（3）原始大气
（4）闪电；
（5）C；A．

点评：此题考查了米勒的实验过程及实验结论：原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物．