第13讲 生命的起源（培优预习讲义）新九年级科学新教材浙教版

第13讲 生命的起源（培优讲义） 课标要点 1、知道地球形成初期环境与现代差异巨大，能说出原始大气、原始海洋的形成过程与主要成分，理解原始海洋是生命诞生的场所。 2、梳理地球地质演化大致阶段，了解不同地质时期代表性动植物，建立 “生物随环境同步演化” 的观念。 3、掌握生命起源化学进化四个阶段，区分无机物、有机小分子、有机大分子、多分子体系、原始生命的递进关系。 线索 1：地球环境演化线 高温熔融地球→火山喷发释放水汽、原始大气→持续降雨形成原始海洋→光合生物产生氧气→大气富氧、形成臭氧层→环境适宜陆生生物生存 线索 2：生命化学进化线 无机小分子→有机小分子→有机大分子→多分子体系→原始生命 操作技巧：两条线索并列画图，标注每个阶段关键条件、标志性物质，做题快速定位知识点。 方法指导 考点01 地球的演化与生命的起源 1.地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。 2.由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 3.地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知的最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。 科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 考点02 生命起源的假说与证据 1.早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2.在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生姐”等。1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生姐”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 3.直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 4.1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。 5.1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【深化点拨】 点拨：只产生小分子有机物，无细胞、无遗传物质，离生命相差极远。 点拨：原始地球火山喷发释放甲烷、氨、水蒸气，游离氧极少，氧气是后期光合生物才产生。 1. 关于生命起源和生物进化，下列说法正确的是（　　） A．米勒实验证明原始地球条件下可诞生原始生命 B．不同地层中的化石是研究生物进化的唯一证据 C．长颈鹿的长颈是为吃高处树叶而长期努力的结果 D．越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中 2. 关于生命起源和生物进化，下列说法错误的是（　　） A．米勒实验为生命起源的化学进化假说提供了实验依据 B．化石为生物进化提供了直接的证据 C．害虫抗药性增强是因为农药对其进行了定向选择 D．越复杂、越高等的生物化石总是出现在越古老的地层里 3. 有人认为“地球生命来自于外星球”的观点可信，他们的依据是（　　） A．陨石中发现了并非来自地球的有机物 B．原始地球条件下不可能形成有机物 C．米勒实验为该推测提供了证据 D．在别的星球上已发现了生命 4. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据是（　　） A．1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了一些有机物 B．科学家在陨石和星际空间发现了数十种有机物 C．1974年，在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种的古人类化石 D．目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球 5. 如图是米勒实验原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（　　） A．装置中CH4、NH3、H2O、H2四种气体用于模拟原始地球的大气 B．火花放电模拟闪电 C．烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 D．该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命 释疑：异养厌氧型 原始海洋有现成有机物可供利用，无需光合作用；大气无氧气，只能无氧呼吸。光合自养生物是后期演化出现。 释疑：无机物→有机物→多分子体系→原始细胞；先形成原始海洋（液态水），才可能诞生生命，水是必备条件。 释疑：阻挡紫外线，避免紫外线破坏原始生物，生物才能从深海逐步向浅海、陆地发展。 1. （1）请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） 乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 ；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，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）关于米勒实验的叙述不正确的是 。 A．米勒在实验过程中模拟了原始大气 B．米勒的实验证明了生命起源于原始海洋 C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电 1. 如下表所示给出火星上的大气成分： 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他气体 95.3% 1.7% 1.6% 0.2% 1.2% （1）火星上的大气与地球上的大气的最大区别是 。 （2）科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。请你推测其可能的原因是 。 （3）假如宇宙飞船能将火星土壤带回地球，可将火星土壤放入一个密封的箱子内，然后向箱内通入混合气体（彻底除去微生物），并添加无机盐和有机营养物质。接着可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来作出判断，这一实验是基于 （选填序号）的假设进行的。 A.具有生命的物体都能进行繁殖； B.具有生命的物体都能进行新陈代谢； C.火星上的生命一定是植物； D.火星上的生命一定是单细胞生命。 2. 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”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了 的成分，它与现在的大气成分相比主要不含 。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供 。 （2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了 ，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是 。 （3）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）→ →复杂有机物→原始生命。 3. 关于美国科学家米勒1953年完成的生命起源第一阶段模拟实验，下列叙述有误的是（　　） A．封闭装置抽走空气，充入氨气、甲烷、水和氢气，说明原始大气无游离氧和游离氮，原始生命不能在现代大气中得到演化 B．给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程 C．电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质 D．米勒实验成功地证明了原始生命是经历了漫长的生物化学变化演化而来的 4. 1965年9月，我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果，它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据（　　） A．从无机小分子物质生成有机小分子物质 B．从有机小分子物质形成有机大分子物质 C．从有机大分子物质组成多分子体系 D．从多分子体系演变为原始生命 5. 阅读材料，回答问题。 材料：2024年，科学家在深海发现了一种新的生物群落，该生物群落生活在海底热液喷口附近，这里的水温高达数百度，且富含硫化氢等有毒物质。然而，这些生物却能在如此恶劣的环境中生存。研究发现，这些生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。 （1）请分析该生物群落能在海底热液喷口附近生存的原因。 （2）从该发现中，你能得到什么启示？ 6. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）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，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 生命的起源（培优讲义） 课标要点 1、知道地球形成初期环境与现代差异巨大，能说出原始大气、原始海洋的形成过程与主要成分，理解原始海洋是生命诞生的场所。 2、梳理地球地质演化大致阶段，了解不同地质时期代表性动植物，建立 “生物随环境同步演化” 的观念。 3、掌握生命起源化学进化四个阶段，区分无机物、有机小分子、有机大分子、多分子体系、原始生命的递进关系。 线索 1：地球环境演化线 高温熔融地球→火山喷发释放水汽、原始大气→持续降雨形成原始海洋→光合生物产生氧气→大气富氧、形成臭氧层→环境适宜陆生生物生存 线索 2：生命化学进化线 无机小分子→有机小分子→有机大分子→多分子体系→原始生命 操作技巧：两条线索并列画图，标注每个阶段关键条件、标志性物质，做题快速定位知识点。 方法指导 考点01 地球的演化与生命的起源 1.地球的年龄约为46亿年。太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。 2.由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。 3.地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。随着地球温度的不断下降，固态的地壳逐渐形成。由高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，地球进入了海洋时代。在太古代开始出现原始生命，但此时期的化石很少，目前已知的最早的生命痕迹，其生存年代大约在38亿年前。 科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 考点02 生命起源的假说与证据 1.早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 2.在古代，有人提出生物是由非生命物质自然产生的，如“腐草为萤”、“腐肉生姐”等。1862年，法国微生物学家巴斯德设计了曲颈瓶做实验,证明了“腐肉生姐”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 3.直到20世纪20年代，俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成的。 4.1953年，美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。后来，科学家用同样的方法证明，构成生物体的所有20种氨基酸均可在原始地球条件下经多种途径产生。 5.1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。 【深化点拨】 误区 1：米勒实验制造出生命 点拨：只产生小分子有机物，无细胞、无遗传物质，离生命相差极远。 误区 2：原始大气含有氧气 点拨：原始地球火山喷发释放甲烷、氨、水蒸气，游离氧极少，氧气是后期光合生物才产生。 1. 关于生命起源和生物进化，下列说法正确的是（　　） A．米勒实验证明原始地球条件下可诞生原始生命 B．不同地层中的化石是研究生物进化的唯一证据 C．长颈鹿的长颈是为吃高处树叶而长期努力的结果 D．越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中 【答案】D 【解答】解：A.米勒实验仅证明原始地球条件下可以合成氨基酸等有机小分子物质，不能证明可诞生原始生命，A不符合题意。 B.不同地层中的化石是研究生物进化的重要证据，但不是唯一证据，还有比较解剖学、胚胎学等其他证据，B不符合题意。 C.长颈鹿的长颈是自然选择的结果，不是为吃高处树叶而长期努力的结果，这种说法属于拉马克的用进废退观点，不符合现代生物进化理论，C不符合题意。 D.化石在地层中的分布具有规律，越简单、低等的生物化石出现在越古老的地层中，越复杂、高等的生物化石出现在越晚近的地层中，D符合题意。 故选：D。 2. 关于生命起源和生物进化，下列说法错误的是（　　） A．米勒实验为生命起源的化学进化假说提供了实验依据 B．化石为生物进化提供了直接的证据 C．害虫抗药性增强是因为农药对其进行了定向选择 D．越复杂、越高等的生物化石总是出现在越古老的地层里 【答案】D 【解答】解：A、生命起源于非生命的物质，原始大气 （包括水蒸气、氢、氨、甲烷等）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，A正确。 B、化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，由于某种原因被埋藏在地层中，经过漫长的年代和复杂的变化而形成的。不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石，化石是研究地球上生物进化的非常重要的、直接的证据，B正确。 C、农药的使用导致抗药性强的害虫存活下来，抗药性弱的害虫被淘汰，从而增强了害虫的抗药性，害虫抗药性的增强是自然选择的结果，C正确。 D、越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等水生生物的化石越多：越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等，陆生生物化石越多，D错误。 故选：D。 3. 有人认为“地球生命来自于外星球”的观点可信，他们的依据是（　　） A．陨石中发现了并非来自地球的有机物 B．原始地球条件下不可能形成有机物 C．米勒实验为该推测提供了证据 D．在别的星球上已发现了生命 【答案】A 【解答】解：在众多的生命起源的观点中，就有一种是“生命起源于外星球”的观点。“生命起源于外星球”的推测虽然缺乏严密的逻辑关系，但是也有了一些证据。如陨石中发现有并非来自地球的氨基酸，天文学家在星际空间发现了数十种有机物，最近发现火星除两极有少量冰以外，深处还埋有水等。都能够证明“生命起源于外星球”的观点。 美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电，人工合成了多种氨基酸，证明在原始地球条件下不可能形成有机物，证明的是生命起源的化学进化学说，而不是“生命起源于外星球”的观点。目前在其它星球上还没发现了原始生命。可见A符合题意。 故选：A。 4. 科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据是（　　） A．1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了一些有机物 B．科学家在陨石和星际空间发现了数十种有机物 C．1974年，在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种的古人类化石 D．目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球 【答案】B 【解答】解：A、1953年米勒的模拟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构成生命体的有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意。 B、宇宙发生论认为宇宙中有无数的星球，科学学家在在陨石和星际空间发现了数十种有机物是宇宙发生论，认为生命可能起源于其他星球，符合题意。 C、化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意； D、目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意； 故选：B。 5. 如图是米勒实验原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（　　） A．装置中CH4、NH3、H2O、H2四种气体用于模拟原始地球的大气 B．火花放电模拟闪电 C．烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 D．该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命 【答案】D 【解答】A.米勒在实验室用充有CH4、NH3、H2O、H2四种气体的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成一些氨基酸、有机酸、尿素，叙述正确，不符合题，故A错误； B.米勒在实验中的火花放电模拟原始地球的闪电现象，叙述正确，不符合题意，故B错误； C.米勒用烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋，叙述正确，不符合题意，故C错误； D.米勒实验证明了在原始地球环境下，无机分子能反应生成有机分子，但由于有机物演变为原始生命经历了漫长的时期，所以该实验无法模拟，叙述是错误的，符合题意，故D正确； 故选：D。 疑 1：最早的生物是自养还是异养、需氧还是厌氧？ 释疑：异养厌氧型 原始海洋有现成有机物可供利用，无需光合作用；大气无氧气，只能无氧呼吸。光合自养生物是后期演化出现。 疑 2：先有细胞还是先有有机物？先有水还是先有生命？ 释疑：无机物→有机物→多分子体系→原始细胞；先形成原始海洋（液态水），才可能诞生生命，水是必备条件。 疑 3：臭氧层的出现有什么意义？ 释疑：阻挡紫外线，避免紫外线破坏原始生物，生物才能从深海逐步向浅海、陆地发展。 1. （1）请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） 乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 ；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，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）关于米勒实验的叙述不正确的是 。 A．米勒在实验过程中模拟了原始大气 B．米勒的实验证明了生命起源于原始海洋 C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电 【答案】（1）A；B； （2）B。 【解答】解：（1）化学生命起源说将生命起源分为四个阶段：第一个阶段是从无机小分子生成有机小分子的阶段，第二个阶段是从有机小分子物质生成生物大分子物质，第三个阶段是从生物大分子物质组成多分子体系，第四个阶段是有机多分子体系演变为原始生命。乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验，以论证从无机小分子生成有机小分子的阶段，故乙实验证明了甲图生命起源的A阶段，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，又证明了甲图生命起源的B阶段； （2）A．米勒在实验过程中模拟了原始大气，A正确； B．米勒的实验证明了在原始条件下，从无机物到有机物是完全可能的，而不是生命起源于原始海洋，B错误； C．米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电，C正确。 故选：B。 故答案为： （1）A；B； （2）B。 1. 如下表所示给出火星上的大气成分： 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他气体 95.3% 1.7% 1.6% 0.2% 1.2% （1）火星上的大气与地球上的大气的最大区别是 。 （2）科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。请你推测其可能的原因是 。 （3）假如宇宙飞船能将火星土壤带回地球，可将火星土壤放入一个密封的箱子内，然后向箱内通入混合气体（彻底除去微生物），并添加无机盐和有机营养物质。接着可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来作出判断，这一实验是基于 （选填序号）的假设进行的。 A.具有生命的物体都能进行繁殖； B.具有生命的物体都能进行新陈代谢； C.火星上的生命一定是植物； D.火星上的生命一定是单细胞生命。 【答案】（1）火星上二氧化碳含量高，氧气和氮气含量很低； （2）二氧化碳为温室气体，所以导致气温较高； （3）B。 【解答】解：（1）据表格中数据可知：火星上的大气与地球上的大气的最大区别是火星上二氧化碳含量高，氧气和氮气含量很低。 （2）火星、大气中的二氧化碳会强烈吸收地面长波辐射后能向地面辐射出更长的长波辐射，对地面起到保温，因此，科学家通过计算火星与太阳的距离来预测火星表面的温度，然而实际测得的火星表面温度稍高于预测值。 （3）生物的特征主要有：①生物的生活需要营养。②生物能进行呼吸。 ③生物能排出身体内产生的废物。④生物能对外界刺激作出反应。⑤生物能生长、发育和繁殖。⑥除病毒以外，生物都是由细胞构成的。⑦生物都有遗传和变异的特性。如果火星上有生物，生物进行呼吸作用，密闭箱子内的氧气会减少，二氧化碳会增多。因此可以通过测定气体的成分比例是否发生变化来判断火星土壤内有没有生物。生物的呼吸，生物能排出体内产生的废物，都属于新陈代谢。故选：B。 故答案为：（1）火星上二氧化碳含量高，氧气和氮气含量很低； （2）二氧化碳为温室气体，所以导致气温较高； （3）B。 2. 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”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了 的成分，它与现在的大气成分相比主要不含 。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供 。 （2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了 ，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是 。 （3）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）→ →复杂有机物→原始生命。 【答案】见试题解答内容 【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。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。 （2）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。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。 （3）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。 故答案为：（1）原始大气；氧气；能量； （2）原始海洋；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。 （3）有机小分子物质。 3. 关于美国科学家米勒1953年完成的生命起源第一阶段模拟实验，下列叙述有误的是（　　） A．封闭装置抽走空气，充入氨气、甲烷、水和氢气，说明原始大气无游离氧和游离氮，原始生命不能在现代大气中得到演化 B．给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程 C．电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质 D．米勒实验成功地证明了原始生命是经历了漫长的生物化学变化演化而来的 【答案】D 【解答】解：A、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和氮气。原始生命为厌氧型生物，在现代大气中无法生存，因此无法演化，A正确。 B、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。因此，给封闭装置中的水加热到冷凝器冷却，模拟的是原始溶岩球产生原始海洋的历程，B正确。 C、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。因此，电极放出电火花是模拟原始地球诞生之初，宇宙射线、紫外线和闪电等对在原始大气中的无机小分子物质的作用，使之发生化学变化而合成有机小分子物质，C正确。 D、米勒的实验向人们证实了生命起源的第一步，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，D错误。 故选：D。 4. 1965年9月，我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果，它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据（　　） A．从无机小分子物质生成有机小分子物质 B．从有机小分子物质形成有机大分子物质 C．从有机大分子物质组成多分子体系 D．从多分子体系演变为原始生命 【答案】B 【解答】解：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。 结晶牛胰岛素是一种活性蛋白质，蛋白质是大分子物质，人工合成蛋白质的成功证明了在生物体外可以将有机小分子物质合成为有机大分子物质。可见是证明了生命起源的第二步。可见B符合题意。 故选：B。 5. 阅读材料，回答问题。 材料：2024年，科学家在深海发现了一种新的生物群落，该生物群落生活在海底热液喷口附近，这里的水温高达数百度，且富含硫化氢等有毒物质。然而，这些生物却能在如此恶劣的环境中生存。研究发现，这些生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。 （1）请分析该生物群落能在海底热液喷口附近生存的原因。 （2）从该发现中，你能得到什么启示？ 【答案】（1）该生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量； （2）证明生命可在“地狱级”环境中以化能合成为基础形成生态系统，颠覆了“阳光是生命唯一能量来源”的传统认知。 【解答】解：（1）生物的生活需要消耗物质和能量，由材料可知，生活在海底热液喷口附近的生物的体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。因此，该生物群落能在极端环境中生存的主要原因是：该生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量。 （2）该发现的启示有：证明生命可在“地狱级”环境中以化能合成为基础形成生态系统，颠覆了“阳光是生命唯一能量来源”的传统认知。热液喷口可能是地球早期生命的起源地之一，为探索外星生命（如火星地下热泉）提供参考模型。 故答案为：（1）该生物体内有一种特殊的酶，能够利用硫化氢等物质进行化学反应，从而获取能量； （2）证明生命可在“地狱级”环境中以化能合成为基础形成生态系统，颠覆了“阳光是生命唯一能量来源”的传统认知。 6. 请选择甲图中的A、B、C、D回答下列问题：（甲图是生命起源化学进化过程的示意图，乙图为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1）乙实验证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 （2）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，又证明了甲图生命起源的哪个阶段 。 【答案】（1）A （2）B 【解答】解：（1）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。乙实验为米勒模拟实验，以论证生命起源从无机物到有机小分子物质，故证明了甲图生命起源的A阶段。 （2）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，又证明了甲图生命起源的B阶段。 故答案为：（1）A （2）B 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $