内容正文:
专题11 地球上生命的起源
地球上生命的起源
1.原始生命的形成过程
(1)原始地球为生命提供的三大条件
①物质条件:原始大气,其成分有水蒸气、氢气、氨气、甲烷等。这些成分来自火山喷发喷出的气体。原始大气的特点是没有氧气。
②能量条件:紫外线、雷电、高温。
③环境条件:原始海洋,原始生命起源于原始海洋。
(2)原始生命进化的场所:A阶段在原始大气中,B、C、D阶段在原始海洋中。
(3)原始生命的形成过程
①无机小分子形成有机小分子,如图中A过程。
②有机小分子形成有机大分子,如图中B过程。
③有机大分子形成独立的多分子体系,如图中C过程。
④独立的多分子体系演变成原始生命,如图中D过程。
(4)原始生命诞生的标志:能实现原始的新陈代谢和个体增殖。
2.米勒实验
(1)密闭实验装置内循环流动的气体模拟的是原始地球中的原始大气。
(2)火花放电模拟的是原始地球中的闪电。
(3)反应后的气体和水蒸气形成的液体相当于原始海洋。
(4)米勒实验的结论:在原始地球上无机小分子物质能形成有机小分子物质。
一、单选题
1.美国学者米勒的模拟实验表明,原始地球上能形成( )
A.氧气
B.多种氨基酸
C.原始生命
D.二氧化碳
【答案】B
【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。
【详解】
米勒的实验装置:
根据米勒的实验装置可知:将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去。然后打开左方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气)。再将烧瓶内的水煮沸,使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液(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。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即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,B符合题意。
故选B。
【点睛】
熟知化学起源学说的内容及相关实验是解答本题的关键。
2.下列对米勒模拟实验的解释,错误的是( )
A.①内模拟了原始大气及闪电
B.②内模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程
C.③内释放的水蒸气是形成雨水的重要条件
D.④内收集到了多种大分子蛋白质
【答案】D
【分析】
关于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。
【详解】
米勒的实验如图,将水注入左下方的③烧瓶内,先将①玻璃仪器中的空气抽去。然后打开右方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气)。再将③烧瓶内的水煮沸,使水蒸气和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受①内的火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过②冷凝器的冷却后(模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程),积聚在④仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中)。此实验结果生成了多种氨基酸,米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即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。米勒的实验仅能证明无机小分子物质可以形成有机小分子物质氨基酸,而不是大分子蛋白质,可见D错误。
故选D。
【点睛】
米勒的实验及结论的内容在考试中经常考到,要注意理解和掌握。可结合米勒的实验装置图,来帮助理解和记忆。
3.下列有关生命起源的叙述错误的是( )
A.原始大气中没有氧气
B.原始生命的化学进化过程包括四个阶段:形成有机小分子物质、形成有机大分子物质、构成独立的体系、诞生原始生命
C.无机小分子物质转变成有机小分子物质所需能量来自紫外线、闪电、高温等
D.目前,通过人类的相关实验,生命起源的四个阶段已全部得到证实
【答案】D
【分析】
地质学家研究表明,地球大约是在46亿年以前形成的,那时候地球的温度很高,地面上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成了原始的大气层,原始大气中没有氧气。
【详解】
A.从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫