Question

【题目】为了探求生命的起源和生物的进化，科学家们进行了大量的研究。如图是美国科学家米勒等模拟原始地球条件的实验装置，请尝试对他的实验过程进行总结。

(1)图中从1处泵入的气体成分模拟的是____________，与现在地球上的大气相比缺少了________。

(2)火花放电的作用是模拟________，为其提供能量。

(3)搜集到的证据：沉积在3处的物质相当于____________中的多种氨基酸等有机小分子物质。

(4)得出的结论是在原始地球条件下，由______________物质合成构成生命的有机小分子物质是可能的。

细胞色素C是构成生物体的一种重要蛋白质，它是由许多氨基酸组成的。如表所示大猩猩与猕猴、兔、鸡、响尾蛇和金枪鱼等5种动物中细胞色素C的差异。请据表回答问题：

生物名称	猕猴	兔	鸡	响尾蛇	金枪鱼
与大猩猩的氨基酸的差异数目	1	6	12	13	20

(5)由表中数据可知，与大猩猩的亲缘关系最近的是________。

(6)你认为以上资料涉及的研究方法是__________。

(7)根据表格写出以上六种动物在进化历程中的地位由低级到高级的顺序：________________________________________。

(8)上述几种动物都与其生活环境相适应，这种对环境的适应是通过____________获得的。

Answer 1

【答案】原始大气 氧气 闪电 原始海洋 无机小分子 猕猴 比较法 金枪鱼、响尾蛇、鸡、兔、猕猴、大猩猩 自然选择

【解析】

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、甲烷和水蒸气等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热，使水蒸气在管中循环，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气冷却形成液体，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，同时还形成了氨基酸，而氨基酸可以合成腺嘌呤，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。分析题干信息可知，与大猩猩亲缘关系越近的生物，其细胞色素C的氨基酸组成的差异越小，与大猩猩亲缘关系越远的生物，其细胞色素C的氨基酸组成的差异越大。动物进化的历程是由无脊椎动物→脊椎动物的。而脊椎动物的进化历程：原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→鸟类和哺乳类。自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。

（1）从1处泵入的气体成分是模拟原始大气，有水蒸气、氨气、甲烷等，与现在大气成分的主要区别是无氧气。

（2）1内两电极通电是模拟实验中火花放电的作用是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。

（3）搜集到的证据：沉积在3原始海洋中有多种氨基酸等有机小分子。

（4）米勒提出的问题是在原始地球条件下，无机小分子能生成有机小分子吗？米勒作出的假设是在原始地球条件下，无机小分子物质能合成有机小分子物质。他搜集到的证据是在冷却的液体中检测到氨基酸等有机物。得出的结论是在原始地球条件下，由无机小分子物质合成构成生命的有机小分子物质是可能的。

（5）通过题干数据比较可知：大猩猩与猕猴有1个氨基酸不同，与兔有6个不同，与鸡有12个不同，与响尾蛇有13个不同，与金枪鱼有20个不同，因此基于这些数据，与大猩猩的亲缘关系最近的是猕猴。

（6）上题的结论是通过对数据的比较得出的，因此用的是比较法。比较法是通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法，是研究动物行为的主要方法。

（7）动物进化的历程是由无脊椎动物→脊椎动物的。而脊椎动物的进化历程：原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→鸟类和哺乳类。金枪鱼属于鱼类、响尾蛇属于爬行类、鸡属于鸟类、兔、猕猴和大猩猩均属于哺乳类，因此根据上表以上六种动物在进化历程中的地位由低级到高级的顺序是：金枪鱼、响尾蛇、鸡、兔、猕猴、大猩猩。

（8）自然界中各种生物普遍具有很强的繁殖能力，从而能产生大量的后代。生物赖以生存的食物和空间是有限的，生物为了获取食物和空间，要进行生存斗争。自然界中生物个体都有遗传和变异的特性，只有那些具有有利变异的个体，在生存斗争中才容易生存下来，并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体被淘汰。自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。环境的定向选择作用决定着生物进化的方向。因此，上述几种动物都与其生活环境相适应，这种对环境的适应是通过自然选择获得的。