Question

11．米勒等人模拟原始地球大气成分，在一密闭的装置内通过火花放电合成氨基酸，请回
答：
（1）米勒提出的问题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吗？
（2）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；
（3）实验中火花放电的作用是模拟原始天空的闪电；
（4）向装置内输入的气体是氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等；
（5）米勒在实验中收集的证据是产生了多种氨基酸等有机物；
（6）米勒得出的结论是在原始地球条件下，由无机小分子物质能合成有机小分子物质是可能．
（7）简述生命起源的过程（三步）
①第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段
②第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质．
③第三个阶段，从生物大分子物质在原始海洋中逐渐积累，组成多分子体．

Answer 1

分析 在众多的生命起源学说中，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．米勒等人所做的实验是为了证明该学说的第一步．

解答 解：如图，在米勒的模拟实验，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．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）米勒提出的问题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吗？
（2）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．
（3）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．
（4）向装置内输入的气体是氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”．
（5）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．
（6）米勒的实验向人们证实了，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．
（7）化学起源假说认为，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，从生物大分子物质在原始海洋中逐渐积累，组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为能够生长、生殖、遗传的原始生命．
故答案为：（1）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吗？；
（2）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；
（3）模拟原始天空的闪电；
（4）氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等；
（5）产生了多种氨基酸等有机物；
（6）在原始地球条件下，由无机小分子物质能合成有机小分子物质是可能；
（7）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，从生物大分子物质在原始海洋中逐渐积累，组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为能够生长、生殖、遗传的原始生命．

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．