Question

11．如圖是米勒關于原始地球的模擬實驗裝置，請回答以下問題：
（1）米勒在圖中所示的A裝置中模擬了原始大氣 的成分，與現在大氣成分對比，缺少氧氣．
（2）這個實驗通過進行火花放電模擬閃電，這主要是為該實驗提供能量．
（3）C中為含有氨基酸等有機物的水溶液．
（4）此實驗證明：在生命起源的進化過程中，由無機小分子轉變為有機小分子是完全可能的．
（5）米勒認為原始生命在當時的條件下是有可能誕生的，“原始生命的搖籃”是原始海洋．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學說中，其中化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說．這一假說認為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的．化學起源說將生命的起源分為四個階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質；第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變為原始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學說的第一步．

解答 解：如圖所示，在米勒的模擬實驗，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環，接著他通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程．經過一周持續不斷的實驗和循環之后．米勒分析其化學成分時發現，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的．
（1）米勒在圖中所示的A裝置中泵入了甲烷．氨．氫．水蒸氣等氣體，模擬了原始大氣的成分，與現在大氣成分對比，缺少氧氣．
（2）B裝置內電極的作用是火花放電，模擬閃電，為原始大氣相互反應合成有機物提供能量．
（3）米勒分析其化學成分時發現，C中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．
（4）米勒實驗的目的是驗證無機物可以生成有機小分子物質．
（5）由分析可知：米勒認為原始生命在當時的條件下是有可能誕生的，“原始生命的搖籃”是原始海洋．
故答案為：（1）原始大氣；氧氣
（2）閃電
（3）氨基酸
（4）有機小分子
（5）原始海洋．

點評 此題考查了米勒的實驗過程及實驗結論：原始地球上盡管不能形成生命，但能產生構成生物體的有機物．