Question

4．如圖為一位美國學(xué)者設(shè)計的一個模擬原始地球生命起源的實驗裝置．請回答：
（1）這一實驗裝置是美國科學(xué)家米勒設(shè)計的．
（2）A裝置里的氣體相當(dāng)于原始大氣，與現(xiàn)在的大氣成分相比，其主要區(qū)別不含氧氣，在A處，正負(fù)電極進行火花放電，是模擬原始地球條件下的閃電．
（3）圖中B裝置里的液體相當(dāng)于原始海洋，實驗后在C處收集到的有物質(zhì)主要成分是氨基酸．
（4）此實驗說明：在一定的條件下，原始大氣中的各種能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C小分子．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學(xué)說中，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說．這一假說認(rèn)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(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的．化學(xué)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(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)樵�始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學(xué)說的第一步．

解答 解：如圖，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(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)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(jīng)過一周持續(xù)不斷的實驗和循環(huán)之后．米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內(nèi)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(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．
（1）如圖是米勒實驗的裝置，米勒是美國青年學(xué)者．
（2）A里的氣體相當(dāng)于原始大氣，有水蒸氣、氨氣、甲烷等，與現(xiàn)在大氣成分的主要區(qū)別是無氧氣．正負(fù)極接通進行火花放電是模擬自然界的閃電．這主要是為該實驗提供了條件．
（3）B裝置處為取樣活塞，若取樣鑒定，可檢驗到其中含有氨基酸等有機小分子物質(zhì)，共生成20種有機物，其中11種氨基酸中有4種（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白質(zhì)所含有的．此裝置是模擬原始地球條件下的原始海洋．
（4）米勒的實驗試圖向人們證實，在生命起源的化學(xué)進化過程中，生命起源的第一步，即從無機物形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．米勒的模擬實驗開創(chuàng)了生命起源研究的新途徑．
故答案為：（1）米勒；      
（2）原始大氣；氧氣；閃電； 
（3）原始海洋；
（4）有機小分子．

點評 米勒的實驗及結(jié)論的內(nèi)容在考試中經(jīng)�？嫉�，要注意理解和掌握，可結(jié)合米勒的實驗裝置圖，來幫助理解和記憶．