Question

10．历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨．由此推断，原始地球空气成分和木星、土星上的大气成分类似．1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验．米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸．请根据下图回答下列问题．
（1）米勒实验属于模拟实验 （选填““对照实验”或“模拟实验”）．
（2）米勒试验装置中大容器内模拟了原始大气的成分，它与现在的大气成分相比主要不含氧气．进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供能量．
（3）米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋，冷凝后获得了氨基酸，氨基酸合成大分子蛋白质．
（4）通过这个试验米勒得出的结论是在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质，是完全可能的．
（5）根据米勒的试验，部分学者提出了化学起源学说，他们认为生命起源的大致过程是：原始大气（无机小分子）→有机小分子的阶段→大分子物质→原始生命．
（6）通过以上实验，我们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没有生命的，在地球上生命发生之前，经历了由无机物转变为有机物的化学进化过程；米勒用实验验证了这一步，据此解答．

解答 解：（1）在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，或者模仿实验的某些条件进行实验，叫模拟实验．因为现在的大气与原始大气存在很大的差别，因此米勒是通过模拟原始大气成分进行实验的，属于模拟实验．
（2）美国青年学者用如图的实验证明了生命起源的第一步．原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷等，它与现在大气成分相比主要不含有氧气．米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、水蒸气，因此米勒实验装置大容器内拟了原始大气的成分．实验中，进行火化放电是模拟了原始地球上的闪电，这主要是为该实验提供能量．
（3）米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内，模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中．此实验结果共生成20种有机物，其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的，氨基酸合成大分子蛋白质．因此，“米勒模拟原始地球的条件”，合成有机小分子，如氨基酸．
（4）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．观察到实验收集氨基酸混合物的现象，可以推测在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机小分子，是完全可能的．
（5）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．米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段．
（6）通过以上实验，我们知道生命起源于原始海洋里．
故答案为：（1）模拟实验       
（2）原始大气；氧气；闪电；能量
（3）原始海洋；蛋白质
（4）在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质，是完全可能的．
（5）有机小分子物质；大分子物质
（6）原始海洋

点评 本题考查探究生命的起源过程，通过实验现象可以做出大胆的假设、推测，这是获得科学结论的一条重要途径．