6.21.1 生命起源的探索（分层作业）生物新教材苏教版八年级下册

5.21.1 生命起源的探索（分层作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 （限时：20min） 知识点1 生命起源学说 1．关于生命的起源，科学家提出了多种假说。目前被大多数学者接受的是（　　） A．神创论 B．自然发生论 C．化学演化学说 D．宇宙生命论 2．“腐肉生蛆”是日常生活中比较常见的现象。有人说“蛆是腐肉变来的”，小明用纱布、玻璃瓶等器具设计了下图中的装置进行探究，下列叙述错误的是（    ） A．甲、乙两瓶应该放置于蝇出没的地方 B．甲、乙两瓶均应该清洗干净并高温灭菌 C．该实验的变量是空气 D．实验结论是蛆不是腐肉变来的 知识点2 化学演化学说 3．根据海洋化学起源说，原始生命诞生的场所是（    ） A．原始大气 B．原始大森林 C．原始陆地 D．原始海洋 4．如图是美国学者米勒设计的一个模拟实验装置，下列关于米勒实验的说法正确的是（　　） A．实验在①内收集到了多种有机大分子 B．②内模拟了原始大气及闪电，原始大气中有甲烷、氧气、氨气、水蒸气等气体 C．米勒的实验证明，在原始地球条件下，原始大气中的无机物能够转变为有机小分子 D．米勒的实验证明了原始生命起源于原始海洋 5．图1为米勒研究生命起源过程的一个模拟实验装置，图2是有关生命起源的化学进化过程示意图，下列叙述正确的是（    ） A．米勒实验过程中的火花放电模拟了原始地球上的降雨现象 B．米勒实验支持了有机小分子物质形成有机大分子物质的过程 C．原始大气与现在大气的成分相同，原始生命诞生于原始海洋 D．米勒实验支持原始地球上能形成构成生物体的有机物 6．1965年，我国科学工作者首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，这是一种比较简单的蛋白质分子，由51个氨基酸组成。利用氨基酸合成结晶牛胰岛素属于生命起源哪一个过程的证据（　　） ①小分子无机物合成小分子有机物 ②小分子有机物合成大分子有机物 ③大分子有机物形成原始生命 A．① B．② C．③ D．①② 7．看图并分析回答下列问题： (1)该实验装置中A内模拟了 的成分，它与现在大气相比主要是不含 。 (2)实验中，进行火花放电是模拟了 ，这主要是为该实验提供 。 (3)B装置模拟了 ，实验后可检测到其中含有 等多种小分子物质。 (4)米勒的实验说明在原始地球条件下，原始大气中由 形成 是完全可能的。 (5)1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，这证明了生命起源的哪个阶段？ → 。 （限时：10min） 1．米勒模拟原始地球的实验，进一步证实了生命诞生的哪一学说（　　） A．自生论 B．神创论 C．化学演化学说 D．宇宙发生说 2．属于原始大气的成分的是（　　） A．氨气、氢气、氧气 B．氮气、甲烷、氧气 C．氨气、氢气、甲烷、水蒸气 D．甲烷、二氧化碳、氢气、氧气 下图是“米勒模拟实验”的装置图。米勒向装置中通入推测的原始大气成分，通过放电和照射紫外线的方法模拟原始地球的环境条件，合成了氨基酸等物质。据图完成小题： 3．原始大气中没有的气体是（    ） A．甲烷 B．氢气 C．氧气 D．氨气 4．关于米勒的实验，描述错误的是（    ） A．实验前需对装置进行反复消毒，并冲洗干净 B．实验目的是证明无机物可以转变为原始生命 C．本实验自身可以形成前后对照，可不单独设置对照组 D．对实验形成的产物分析，成分为构成蛋白质的有机物 5．模拟了原始地球条件合成有机物的科学家是（　　） A．巴斯德 B．米勒 C．孟德尔 D．克里克 6．如图是米勒关于原始地球的模拟实验装置，根据如图所示填写出该装置中的一些名称，并回答下面的问题。 (1)这一装置是美国青年学者米勒设计的，图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨气、氢气等气体。该装置模拟了 的成分，与现代大气相比没有 。 (2)这个实验中火花放电模拟的是 ，这主要是为该实验提供 ，冷凝器可使气体与水蒸气冷凝形成液体，这模拟了 。 (3)图中B和C内的液体相当于 ，其中含有氨基酸等有机小分子物质。 (4)米勒在实验中搜集到的证据是______。 A．产生了多种蛋白质等有机大分子 B．产生了多种氨基酸等有机小分子 C．产生了氧气 D．产生了核酸等有机大分子 (5)米勒的实验说明： 是可能的。 （限时：8min） 1．原始地球条件下，预示着生命发展开端的是（　　） A．有机小分子的产生 B．细胞的产生 C．有机大分子的产生 D．氧气的产生 2．1953年，美国科学家米勒等人模拟原始地球条件，在实验室中合成了多种氨基酸。米勒的实验还原了生命起源过程的（　　） A．①阶段 B．②阶段 C．③阶段 D．④阶段 3．1953年美国科学家米勒设计装置（如图）模拟原始地球条件进行实验，有关说法不正确的是（　　） A．A中含有甲烷、氢气、氨、水蒸气等气体成分 B．火花放电模拟闪电为该实验提供能量 C．在B中可以检测到氨基酸等物质 D．原始生命形成的各过程已被米勒实验证实 二、综合题 4．如图甲是生物进化的大致历程的一部分（从下向上进化）；图乙是美国学者米勒设计的一个模拟实验装置；图丙是生命起源的过程示意图。请据图回答问题。 (1)从图甲中我们可以推测出A．B．C．D四种生物的共同祖先是 。在A．B．C．D．E五种生物中，与A生物亲缘关系最近的是 。若图甲中F生物生活在水中，E生物生活在陆地上，说明生物进化的趋势是 。 (2)图乙米勒模拟实验装置中的电火花和沸水分别模拟的是原始地球的闪电和 。 (3)图丙中原始大气中的成分与现代大气的区别是 。发生在原始海洋中的过程是 （填字母）。 (4)米勒搜集到的证据是取样处产生了原先不存在的 等有机小分子。米勒实验为生命起源的 说提供了实验依据。 5．如图是用以研究生命起源的化学进化过程的一个模拟实验装置，请回答下列问题： (1)该实验装置中A内模拟了 的成分，它与现在大气相比主要是不含 。 (2)加热产生沸水，下部连通的冷凝管让反应的产物和水蒸气冷凝形成液体，又流回底部的烧瓶，这模拟了 过程。 (3)实验后可检测到样本中含有 等有机小分子物质。 (4)米勒的实验证实了生命起源的第 步。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.21.1 生命起源的探索（分层作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 （限时：20min） 知识点1 生命起源学说 1．关于生命的起源，科学家提出了多种假说。目前被大多数学者接受的是（　　） A．神创论 B．自然发生论 C．化学演化学说 D．宇宙生命论 【答案】C 【分析】化学演化学说因实验证据充分、逻辑自洽且与多学科交叉验证，是目前被大多数学者接受的生命起源假说。 【详解】A．神创论认为生命由超自然力量（如上帝）直接创造，且地球上的生命自创造以来未发生本质变化。这一观点缺乏科学依据，更多属于宗教或哲学范畴，无法通过实验验证，因此未被科学界广泛接受，A不符合题意。 B．自然发生论主张低等生物（如蛆虫、微生物）可由非生命物质（如腐肉、污水）自然产生。该假说源于日常观察，但19世纪巴斯德的鹅颈瓶实验证明微生物来自空气中的孢子，而非无生命物质自发产生，因此自然发生论已被科学否定，B不符合题意。 C．化学演化学说认为生命起源于原始地球条件下无机物通过化学演化逐步形成有机物，进而发展为生物大分子、多分子体系，最终形成原始生命。该假说基于大量实验证据，且与地质学、天文学证据（如原始地球环境、陨石中发现有机物）相符，是目前科学界最主流的生命起源假说，C符合题意。 D．宇宙生命论提出生命可能起源于其他星球，通过陨石或星际尘埃传播至地球。尽管宇宙中存在有机物支持这一观点，但缺乏直接证据证明生命确实存在于其他星球或曾传播至地球，因此仍属推测性假说，D不符合题意。 故选C。 2．“腐肉生蛆”是日常生活中比较常见的现象。有人说“蛆是腐肉变来的”，小明用纱布、玻璃瓶等器具设计了下图中的装置进行探究，下列叙述错误的是（    ） A．甲、乙两瓶应该放置于蝇出没的地方 B．甲、乙两瓶均应该清洗干净并高温灭菌 C．该实验的变量是空气 D．实验结论是蛆不是腐肉变来的 【答案】C 【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组，没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同并且适宜状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其他因素对实验结果的影响和干扰，从而得出正确结论。 【详解】A．该实验的目的是探究“蛆是否是腐肉变来的”，而蛆是蝇的幼虫，只有蝇能在腐肉上产卵，卵孵化后才会出现蛆。所以将甲、乙两瓶放置于蝇出没的地方，才能保证有蝇接触到腐肉，从而有可能在腐肉上产卵，使实验能够顺利进行，A正确。 B．在进行探究实验前，对甲、乙两瓶进行清洗干净并高温灭菌的目的是杀死瓶内原有的微生物，避免瓶内原有的微生物对实验结果产生干扰，保证实验结果是由实验变量引起的，而不是其他因素导致的，B正确。 C．在这个实验中，甲瓶用纱布封口，蝇可以接触到腐肉并在上面产卵；乙瓶用瓶塞密封，蝇无法接触到腐肉，不能在上面产卵。所以该实验的变量是蝇能否接触到腐肉，而不是空气，C错误。 D．一段时间后，甲瓶中有蛆出现，是因为蝇在腐肉上产了卵，卵孵化成了蛆；而乙瓶中没有蛆出现，是因为蝇无法接触到腐肉，没有在腐肉上产卵。这说明蛆不是腐肉自身变来的，而是由蝇的卵孵化而来的，D正确。 故选C。 知识点2 化学演化学说 3．根据海洋化学起源说，原始生命诞生的场所是（    ） A．原始大气 B．原始大森林 C．原始陆地 D．原始海洋 【答案】D 【分析】根据化学起源说，原始生命是在原始海洋中由非生命物质经过漫长的化学演化形成的。原始海洋提供了水环境、有机物积累和反应的稳定场所，是生命诞生的必要条件。 【详解】A．原始大气是产生有机小分子的场所（如米勒实验模拟），但生命诞生需水环境，故A不符合题意。 B．原始大森林在生命诞生时尚未形成，故B不符合题意。 C．原始陆地环境恶劣且缺乏水，不满足生命诞生条件，故C不符合题意。 D．原始地球的温度很高，地面环境与现在完全不同，原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物，随着降雨这些有机物随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命，可见生命起源于原始海洋，故D符合题意。 故选D。 4．如图是美国学者米勒设计的一个模拟实验装置，下列关于米勒实验的说法正确的是（　　） A．实验在①内收集到了多种有机大分子 B．②内模拟了原始大气及闪电，原始大气中有甲烷、氧气、氨气、水蒸气等气体 C．米勒的实验证明，在原始地球条件下，原始大气中的无机物能够转变为有机小分子 D．米勒的实验证明了原始生命起源于原始海洋 【答案】C 【分析】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。 【详解】A．米勒实验只生成了氨基酸等有机小分子，并未产生蛋白质、核酸等有机大分子，故A错误。 B．原始大气中没有氧气，主要成分是甲烷、氨气、氢气和水蒸气，故B错误。 C．该实验模拟了原始地球的环境，成功合成了氨基酸等有机小分子，证明了生命起源的第一步在原始地球条件下是可以实现的，故C正确。 D．米勒实验仅证明了无机小分子可以生成有机小分子，并未涉及生命起源的后续阶段，也没有证明生命起源于原始海洋，故D错误。 故选C。 5．图1为米勒研究生命起源过程的一个模拟实验装置，图2是有关生命起源的化学进化过程示意图，下列叙述正确的是（    ） A．米勒实验过程中的火花放电模拟了原始地球上的降雨现象 B．米勒实验支持了有机小分子物质形成有机大分子物质的过程 C．原始大气与现在大气的成分相同，原始生命诞生于原始海洋 D．米勒实验支持原始地球上能形成构成生物体的有机物 【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，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。化学起源说认为，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。科学家们将生命起源划分为四个阶段：从无机小分子生成有机小分子，从有机小分子物质生成生物大分子物质，从生物大分子物质组成多分子体系，有机多分子体系演变为原始生命。 【详解】A．米勒实验过程中的火花放电模拟了原始地球的闪电现象，为实验提供能量，而不是降雨现象，A错误。 B．米勒的实验向人们证实，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，B错误。 C．从火山中喷出的气体，如水蒸气、氨、甲烷等构成了原始大气，与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有氧气。这些原始大气（包括水蒸气、氢、氨、甲烷）在高温、紫外线以及雷电等一些自然条件的长期作用下，逐渐形成了许多简单的有机物，最终经过复杂的变化、漫长的时间在原始海洋里终于演变出原始的生命，C错误。 D．米勒的实验向人们证实，在原始地球的条件下，无机物能够转变为有机小分子物质，如氨基酸等。这为生命起源的化学进化理论提供了有力的支持，说明原始地球上可以形成构成生物体的有机物，为生命的诞生奠定了物质基础，D正确。 故选D。 6．1965年，我国科学工作者首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，这是一种比较简单的蛋白质分子，由51个氨基酸组成。利用氨基酸合成结晶牛胰岛素属于生命起源哪一个过程的证据（　　） ①小分子无机物合成小分子有机物 ②小分子有机物合成大分子有机物 ③大分子有机物形成原始生命 A．① B．② C．③ D．①② 【答案】B 【分析】生命起源的化学进化过程包括：①无机小分子→有机小分子；②有机小分子→有机大分子；③有机大分子→原始生命。结晶牛胰岛素是蛋白质（有机大分子），由氨基酸（有机小分子）合成。 【详解】①小分子无机物合成小分子有机物（如米勒实验），与氨基酸合成蛋白质无关，故①错误。 ②氨基酸是小分子有机物，合成的蛋白质是大分子有机物，符合题意，故②正确。 ③大分子有机物形成原始生命（如团聚体），与蛋白质合成无关，故③错误。 故B正确，ACD错误。 故选B。 7．看图并分析回答下列问题： (1)该实验装置中A内模拟了 的成分，它与现在大气相比主要是不含 。 (2)实验中，进行火花放电是模拟了 ，这主要是为该实验提供 。 (3)B装置模拟了 ，实验后可检测到其中含有 等多种小分子物质。 (4)米勒的实验说明在原始地球条件下，原始大气中由 形成 是完全可能的。 (5)1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，这证明了生命起源的哪个阶段？ → 。 【答案】(1) 原始大气 氧气 (2) 闪电 能量 (3) 原始海洋 氨基酸 (4) 无机物 有机物 (5) 有机小分子 有机大分子 【分析】在研究生命的起源中，美国学者米勒模拟原始地球的条件设计了一个实验装置，将甲烷、氨、氢、水蒸气等气体泵入一个密闭的装置内，通过火花放电，合成了氨基酸。因此，证明了从无机物合成有机物是有可能的这一结论，表明在原始地球上可以产生有机大分子。 【详解】（1）根据分析米勒的实验装置图可知：将水注入左下方的烧瓶内，再将玻璃仪器中的空气抽去。然后打开左方的活塞，往装置中A泵入甲烷、氨和氢气的混合气体（模拟原始大气），它与现在的大气相比，主要是不含氧气。 （2）在米勒实验中，火花放电模拟原始地球上的闪电，给化学反应提供能量。 （3）B装置模拟了原始海洋。实验后可检测到其中含有氨基酸等有机小分子物质。 （4）米勒的实验向人们证实，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。 （5）1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素，这证明了有机小分子物质形成有机大分子物质是可以的。 （限时：10min） 1．米勒模拟原始地球的实验，进一步证实了生命诞生的哪一学说（　　） A．自生论 B．神创论 C．化学演化学说 D．宇宙发生说 【答案】C 【分析】在众多的生命起源学说中，化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。 【详解】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发生说的第一阶段，故米勒模拟原始地球的实验，进一步证实了生命诞生的化学发生说，ABD错误，C正确。 故选C。 2．属于原始大气的成分的是（　　） A．氨气、氢气、氧气 B．氮气、甲烷、氧气 C．氨气、氢气、甲烷、水蒸气 D．甲烷、二氧化碳、氢气、氧气 【答案】C 【分析】原始大气的主要成分包括水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，其特点是没有氧气。原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物，为生命的起源奠定了基础。 【详解】ABD．原始大气中没有氧气，故ABD不符合题意。 C．原始大气由火山喷发释放的气体构成，主要成分包括水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳等，故C符合题意。 故选C 下图是“米勒模拟实验”的装置图。米勒向装置中通入推测的原始大气成分，通过放电和照射紫外线的方法模拟原始地球的环境条件，合成了氨基酸等物质。据图完成小题： 3．原始大气中没有的气体是（    ） A．甲烷 B．氢气 C．氧气 D．氨气 4．关于米勒的实验，描述错误的是（    ） A．实验前需对装置进行反复消毒，并冲洗干净 B．实验目的是证明无机物可以转变为原始生命 C．本实验自身可以形成前后对照，可不单独设置对照组 D．对实验形成的产物分析，成分为构成蛋白质的有机物 【答案】3．C 4．B 【分析】（1）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。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。 （2）米勒设计的模拟实验中，水蒸气、氨气、甲烷等混合气体模拟了原始的大气层，与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧。两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，主要为该实验提供能量，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应。球形空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸气冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程。装置的加热位置是用来产生水蒸气的沸水，模拟的是原始海洋。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。 3．根据科学推算，地球从诞生到现在大约有46亿年的历史。原始地球的内部构造极不稳定，火山活动频繁。火山喷发所释放出来的大量气体，如水蒸气、氢气、氨气、甲烷、硫化氢、二氧化碳等，逐渐形成了包围着地球的原始大气。由此可见，原始大气中没有氧气。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A．实验前需对装置进行反复消毒，并冲洗干净，是为了除去装置中的杂质，防止其他物质对实验的干扰和影响，从而保证实验是在模拟的原始地球条件下进行，故A正确。 B．米勒通过模拟原始地球的条件和大气成分，在密闭的装置里进行火花放电，合成了多种氨基酸，证明了在原始地球条件下，无机小分子物质能够合成有机小分子物质，为生命起源的化学进化学说提供了重要证据。因此， 米勒实验的目的是证明在原始地球的条件下，无机小分子物质可以转变为有机小分子物质，而不是证明无机物可以转变为原始生命，故B错误。 C．米勒实验中，通过模拟原始大气环境（如甲烷、氨气、氢气等）和放电条件，然后检测产物，实验前后的状态变化可以作为对照，比如实验前没有有机物，实验后有有机物生成，所以本实验自身可以形成前后对照，可不单独设置对照组，故C正确。 D．蛋白质主要是由氨基酸构成的。米勒对实验形成的产物分析，发现其中含有构成蛋白质的有机物（如氨基酸等），故D正确。 故选B。 5．模拟了原始地球条件合成有机物的科学家是（　　） A．巴斯德 B．米勒 C．孟德尔 D．克里克 【答案】B 【分析】米勒通过模拟原始大气环境，在实验中合成了氨基酸等有机物。 【详解】A．巴斯德是法国微生物学家、化学家，巴斯德通过实验证明微生物只能来自微生物，而不能凭空产生。他做的一个最令人信服、然而却是十分简单的实验就是“鹅颈瓶实验”，还发现了酵母菌以及保存酒和牛奶的巴氏消毒法，被称为“微生物学之父”，故A不符合题意。 B．在研究生命的起源中，美国学者米勒模拟原始地球的条件设计了一个实验装置，将甲烷、氨、氢、水蒸气等气体泵入一个密闭的装置内，通过火花放电，合成了氨基酸，证明了从无机物合成有机物是有可能的，故B符合题意。 C．孟德尔研究豌豆杂交实验，提出遗传规律，与生命起源无关，故C不符合题意。 D．克里克参与发现DNA双螺旋结构，属于分子生物学领域，故D不符合题意。 故选B。 6．如图是米勒关于原始地球的模拟实验装置，根据如图所示填写出该装置中的一些名称，并回答下面的问题。 (1)这一装置是美国青年学者米勒设计的，图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨气、氢气等气体。该装置模拟了 的成分，与现代大气相比没有 。 (2)这个实验中火花放电模拟的是 ，这主要是为该实验提供 ，冷凝器可使气体与水蒸气冷凝形成液体，这模拟了 。 (3)图中B和C内的液体相当于 ，其中含有氨基酸等有机小分子物质。 (4)米勒在实验中搜集到的证据是______。 A．产生了多种蛋白质等有机大分子 B．产生了多种氨基酸等有机小分子 C．产生了氧气 D．产生了核酸等有机大分子 (5)米勒的实验说明： 是可能的。 【答案】(1) 原始大气 氧气 (2) 原始天空的闪电 能量 降雨 (3)原始海洋 (4)B (5)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 【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。 【详解】（1）米勒实验中，A装置泵入甲烷、氨气、氢气等气体，模拟了原始大气的成分。与现代大气相比，原始大气中没有氧气，因为原始地球刚形成时，氧气尚未大量出现。 （2）火花放电模拟的是原始天空的闪电，闪电是原始地球的能量来源之一，这一过程主要为实验提供能量，促使气体发生化学反应。冷凝器使气体与水蒸气冷凝形成液体，模拟了降雨，降雨能将大气中的物质带到地面，形成原始海洋的成分。 （3）图中B和C内的液体相当于原始海洋，原始海洋是生命起源的“摇篮”，实验中这些液体含有氨基酸等有机小分子物质，模拟了原始海洋中逐渐积累有机物的过程。 （4）米勒在实验中搜集到的证据是产生了多种氨基酸等有机小分子。蛋白质、核酸属于有机大分子，实验未直接产生；氧气也不是实验产物，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）实验证明在一定条件下，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。 （限时：8min） 1．原始地球条件下，预示着生命发展开端的是（　　） A．有机小分子的产生 B．细胞的产生 C．有机大分子的产生 D．氧气的产生 【答案】A 【分析】原始地球条件下生命发展的开端对应化学进化的第一阶段：无机小分子（如甲烷、氨）在高温、雷电等环境下合成有机小分子（如氨基酸、核苷酸），这类小分子是构成生命物质（蛋白质、核酸）的基本单位，标志着生命物质的最初形成，因此“有机小分子的产生”预示生命发展开端。而有机大分子是有机小分子的聚合产物（中间阶段），细胞是生命形成后的结构（最终阶段），氧气则是后期光合生物的产物，均不代表生命发展的开端。这一逻辑体现了生命起源从“基础物质形成”到“复杂结构构建”的递进过程。 【详解】A．原始地球条件下，生命起源的化学进化以“无机小分子→有机小分子”为第一个阶段。有机小分子（如氨基酸、核苷酸）是构成生命物质（蛋白质、核酸）的基本单位，是生命物质的最初形态，标志着生命物质的开端，因此“有机小分子的产生”预示着生命发展的开端，故A符合题意。 B．细胞是生命活动的基本结构和功能单位，生命的各项生理活动都依赖细胞完成。但在原始地球条件下，细胞的产生是生命起源化学进化的最终阶段（由多分子体系演变为原始生命，进而形成细胞），并非“预示生命发展开端”的环节，而是生命形成后的结构体现，故B不符合题意。 C．有机大分子（如蛋白质、核酸）是由有机小分子聚合形成的，属于化学进化的中间阶段，其形成依赖有机小分子的先产生，因此不代表生命发展的开端，只是生命物质的进一步聚合，故C不符合题意。 D．原始地球的大气是还原性大气，不含氧气。氧气是后来光合生物如蓝细菌出现后产生的，并非原始地球条件下生命起源阶段的物质。因此氧气的产生与原始地球条件下生命发展的开端无关，故D不符合题意。 故选A。 2．1953年，美国科学家米勒等人模拟原始地球条件，在实验室中合成了多种氨基酸。米勒的实验还原了生命起源过程的（　　） A．①阶段 B．②阶段 C．③阶段 D．④阶段 【答案】B 【分析】（1）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。 （2）化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子物质生成有机小分子物质：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，从有机大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，从有机多分子体系演变为原始生命。 （3）观图可知，通过①阶段原始地球火山爆发形成原始大气，通过②阶段原始大气形成有机小分子物质，通过③阶段有机小分子物质形成有机大分子物质，通过④阶段有机大分子物质形成原始生命。 【详解】A．①阶段代表原始地球通过火山爆发等地质活动，形成由水蒸气、甲烷、氨、氢气等组成的原始大气，这是生命起源的初始环境形成阶段。米勒实验并未模拟这一阶段，米勒实验模拟原始大气作为原料，通过火花放电形成有机小分子物质，而非模拟原始大气的形成过程，故A不符合题意。 B．②阶段代表原始大气中的无机小分子（甲烷、氨、氢等），在闪电、高温等自然条件的作用下，转化为氨基酸、核苷酸等有机小分子物质。米勒的实验模拟原始地球的条件，将原始大气中的无机物（如甲烷、氨、氢气等）通过火花放电等手段转化为氨基酸等有机小分子物质，因此米勒的实验还原了生命起源过程的②阶段，故B符合题意。 C．③代表有机小分子在原始海洋中相互作用，通过聚合形成蛋白质、核酸等有机大分子。米勒实验仅实现了无机小分子到有机小分子的转化，并未涉及有机大分子的形成过程，故C不符合题意。 D．④代表有机大分子进一步组合，形成具有原始生命特征的多分子体系，最终演化出原始生命。米勒实验没有涉及这一阶段的模拟，目前科学界也尚未通过实验完全重现这一过程，故D不符合题意。 故选B。 3．1953年美国科学家米勒设计装置（如图）模拟原始地球条件进行实验，有关说法不正确的是（　　） A．A中含有甲烷、氢气、氨、水蒸气等气体成分 B．火花放电模拟闪电为该实验提供能量 C．在B中可以检测到氨基酸等物质 D．原始生命形成的各过程已被米勒实验证实 【答案】D 【分析】米勒模拟实验是模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证生命起源的化学进化过程的实验。1953年由美国芝加哥大学研究生米勒在其导师尤利指导下完成的。 【详解】A．米勒在实验中，向装置A中充入的气体成分模拟了原始大气，原始大气的主要成分有甲烷、氢气、氨、水蒸气等，所以A中含有甲烷、氢气、氨、水蒸气等气体成分，A不符合题意。 B．在实验过程中，通过火花放电模拟闪电，闪电为化学反应提供能量，促使装置A中的气体发生化学反应，B不符合题意。 C．经过一段时间的反应后，冷却收集装置B中的液体，通过分析发现其中含有氨基酸等有机小分子物质，这表明在模拟原始地球条件下，无机小分子物质可以转化为有机小分子物质，C不符合题意。 D．米勒的实验仅能证明在模拟的原始地球条件下，无机小分子物质可以生成有机小分子物质，如氨基酸等。但原始生命形成的各过程包括从有机小分子物质形成有机大分子物质、从有机大分子物质组成多分子体系、从多分子体系演变为原始生命等多个复杂的过程，这些过程并没有被米勒实验完全证实，D符合题意。 故选D。 二、综合题 4．如图甲是生物进化的大致历程的一部分（从下向上进化）；图乙是美国学者米勒设计的一个模拟实验装置；图丙是生命起源的过程示意图。请据图回答问题。 (1)从图甲中我们可以推测出A．B．C．D四种生物的共同祖先是 。在A．B．C．D．E五种生物中，与A生物亲缘关系最近的是 。若图甲中F生物生活在水中，E生物生活在陆地上，说明生物进化的趋势是 。 (2)图乙米勒模拟实验装置中的电火花和沸水分别模拟的是原始地球的闪电和 。 (3)图丙中原始大气中的成分与现代大气的区别是 。发生在原始海洋中的过程是 （填字母）。 (4)米勒搜集到的证据是取样处产生了原先不存在的 等有机小分子。米勒实验为生命起源的 说提供了实验依据。 【答案】(1) F B 从水生到陆生 (2)原始海洋 (3) 原始大气中没有氧气 H、I (4) 氨基酸 海洋化学起源 【分析】有关生命起源的学说有很多，其中海洋化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源学说。海洋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】（1）从图甲的进化树中可以看出此图表示几种生物的进化过程示意图。因此A、B、C、D四种生物的共同祖先是F。因为A和B在进化树的同一分支上，因此与A生物亲缘关系最近的生物是B。生物进化的总体趋势是从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。动物进化过程中，较早出现的单细胞动物和腔肠动物大多数生活在水中，而较晚出现的爬行类、鸟类、哺乳类动物大多数生活在陆地上，说明生物从结构简单、离不开水环境逐渐进化到结构复杂、能够适应在陆地环境中生活。若图1中F、B、A生物生活在水中，E生物生活在陆地上，说明生物进化的趋势是：从水生到陆生。 （2）在米勒的实验装置中，两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，主要为该实验提供能量，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，所以沸水模拟的是原始地球的原始海洋。 （3）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，虽有少量的水蒸气受到强烈的紫外线的作用，分解为氢和氧，但是氢由于太轻而浮到大气层的最高处，大部分逐渐消失在宇宙空间，而氧气很快与地面上的一些物质结合为氧化物，因此原始大气中没有氧气。原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物，随着地球温度的逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过及其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。因此H由有机小分子形成有机大分子、I由有机大分子形成原始生命都发生在原始海洋中。 （4）米勒搜集到的证据是分析样品化学成分时发现，取样处产生了原先不存在的氨基酸等有机小分子。这一实验结果说明在一定的条件下，原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。 米勒实验为生命起源的海洋化学起源学说提供了实验依据。 5．如图是用以研究生命起源的化学进化过程的一个模拟实验装置，请回答下列问题： (1)该实验装置中A内模拟了 的成分，它与现在大气相比主要是不含 。 (2)加热产生沸水，下部连通的冷凝管让反应的产物和水蒸气冷凝形成液体，又流回底部的烧瓶，这模拟了 过程。 (3)实验后可检测到样本中含有 等有机小分子物质。 (4)米勒的实验证实了生命起源的第 步。 【答案】(1) 原始大气 氧气 (2)降雨 (3)氨基酸 (4)一 【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。化学起源学说认为：原始地球的温度很高，地面环境与现在完全不同：天空中赤日炎炎、电闪雷鸣，地面上火山喷发、熔岩横流。从火山中喷出的气体，水蒸气、氨气、甲烷等构成了原始的大气层，与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧。科学家推测原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物。随着地球温度的逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断的相互作用，形成复杂的有机物，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。可见生命起源于原始海洋。 【详解】（1）米勒实验装置中的A里的气体相当于原始大气，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。 （2）加热产生沸水是为了获得水蒸气，下部连通的冷凝管让反应的产物和水蒸气冷凝形成液体，模拟降雨过程。 （3）B装置模拟了原始海洋，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。实验后可检测到其中含有氨基酸等有机小分子物质。 （4）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。因此米勒实验的结论是：在一定条件下，原始大气中各种成分能够转变为有机小分子，这个过程是生命起源的第一步。米勒实验为生命起源的化学演化提供了实验依据。 / 学科网（北京）股份有限公司 $