内容正文:
16.1生命的诞生
1.科学研究中经常用模拟实验来解决不能或不便用直接实验法解决的问题,便于提高效率、获取证据。据图对米勒模拟实验的解释,你不认同的是( )
A.①内模拟了原始大气及闪电、紫外线
B.②内模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程
C.③内模拟了原始海洋
D.④内产生了多种蛋白质
【答案】D
【分析】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。
2.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。
【详解】ABC.米勒的实验如题图,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③烧瓶内的水煮沸(模拟原始海洋),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玻璃仪器内的火花放电(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,ABC正确。
D.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,D错误。
故选D。
2.原始大气的成分有( )
A.氨、氢气、氧气 B.氢气、甲烷、二氧化碳、氧气
C.氨、氢气、甲烷、水蒸气 D.甲烷、二氧化碳、氧气、氢气
【答案】C
【分析】原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,原始大气中没有游离态的氧气。
【详解】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,可见C符合题意。
故选C。
3.1953年,青年科学家米勒根据原始地球环境做了模拟实验,该实验说明了( )
A.原始大气成分能够转变为原始生命
B.原始大气成分能够转变为简单的有机物
C.生命源自于原始海洋
D.简单的有机物能够转变为复杂的有机物
【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】米勒设计的实验证实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。故选项ACD错误,选项B正确。
故答案为B。
4.原始大气和现在大气的成分差别很大,原始大气中不含有的气体是( )
A.二氧化碳 B.氢气 C.氧气 D.水蒸汽
【答案】C
【分析】原始大气的成分有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、氮气等,原始大气中没有游离态的氧气。
【详解】原始大气的成分有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、氮气等,原始大气中没有游离态的氧气。A二氧化碳 、B氢气、 D水蒸汽,都是原始大气的成分,原始大气中没有的是氧气,C符合题意。
故选C。
5.下列关于生物进化和生命起源的说法中,正确的是( )
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.米勒实验证明了在原始地球条件下,有机小分子形成有机大分子是可能的
C.自然选择保留的变异永远都有利于该生物的生存
D.在地质年代较晚近的地层中,也可能存在低等生物的化石
【答案】D
【分析】随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究