Question

11．米勒等人模擬原始地球大氣成分，在一密閉的裝置內通過火花放電合成氨基酸，請回
答：
（1）米勒提出的問題是在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？
（2）米勒作出的假設是在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質；
（3）實驗中火花放電的作用是模擬原始天空的閃電；
（4）向裝置內輸入的氣體是氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等；
（5）米勒在實驗中收集的證據(jù)是產生了多種氨基酸等有機物；
（6）米勒得出的結論是在原始地球條件下，由無機小分子物質能合成有機小分子物質是可能．
（7）簡述生命起源的過程（三步）
①第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段
②第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質．
③第三個階段，從生物大分子物質在原始海洋中逐漸積累，組成多分子體．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學說中，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，由非生命物質經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．米勒等人所做的實驗是為了證明該學說的第一步．

解答 解：如圖，在米勒的模擬實驗，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、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產生電火花，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)生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程．經過一周持續(xù)不斷的實驗和循環(huán)之后．米勒分析其化學成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，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．
（1）米勒提出的問題是在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？
（2）米勒作出的假設是在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質．
（3）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)生化學反應．
（4）向裝置內輸入的氣體是氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．
（5）米勒分析其化學成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，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．
（6）米勒的實驗向人們證實了，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．
（7）化學起源假說認為，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，由非生命物質經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，從生物大分子物質在原始海洋中逐漸積累，組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)槟軌蛏�長、生殖、遺傳的原始生命．
故答案為：（1）在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？；
（2）在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質；
（3）模擬原始天空的閃電；
（4）氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等；
（5）產生了多種氨基酸等有機物；
（6）在原始地球條件下，由無機小分子物質能合成有機小分子物質是可能；
（7）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，從生物大分子物質在原始海洋中逐漸積累，組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)槟軌蛏�長、生殖、遺傳的原始生命．

點評 此題考查了米勒的實驗過程及實驗結論：原始地球上盡管不能形成生命，但能產生構成生物體的有機物．