Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，巨行星的大氣成分中都沒有游離氧，主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推測，原始地球空氣的成分和木星、土星上的大氣成分類似。圖為1953年的米勒實驗裝置、米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過放電和照射紫外線的方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請根據(jù)如圖回答下列問題。

（1）米勒實驗屬于______________________（選填“對照實驗”或“模擬實驗”）。

（2）米勒實驗裝置中大容器內(nèi)模擬了__________________的成分，它與現(xiàn)在大氣成分相比主要不含____________________________，進(jìn)行火化放電模擬________________________。

（3）米勒實驗裝置中煮沸的水模擬了___________________________________。

（4）根據(jù)米勒的實驗，原始大氣（無機小分子）→_______________________過程是可能的。

Answer 1

【答案】模擬實驗 原始大氣 氧氣 閃電 原始海洋 有機小分子物質(zhì)

【解析】

在地球形成的最初是沒有生命的，在地球上生命發(fā)生之前，經(jīng)歷了由無機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物的化學(xué)進(jìn)化過程；米勒用實驗驗證了這一步，據(jù)此解答。

（1）在難以直接拿研究對象做實驗時，有時用模型來做實驗，或者模仿實驗的某些條件進(jìn)行實驗，叫模擬實驗。因為現(xiàn)在的大氣與原始大氣存在很大的差別，因此米勒是通過模擬原始大氣成分進(jìn)行實驗的，屬于模擬實驗。
（2）美國青年學(xué)者米勒用如圖的實驗證明了生命起源的第一步。原始大氣中有水蒸氣、氨氣、甲烷等，它與現(xiàn)在大氣成分相比主要不含有氧氣。米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，因此米勒實驗裝置大容器內(nèi)擬了原始大氣的成分。實驗中，進(jìn)行火化放電是模擬了原始地球上的閃電，這主要是為該實驗提供能量。
（3）米勒試驗裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)，模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中。此實驗結(jié)果共生成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，氨基酸合成大分子蛋白質(zhì)。因此，“米勒模擬原始地球的條件”，合成有機小分子，如氨基酸。
（4）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。觀察到實驗收集氨基酸混合物的現(xiàn)象，可以推測在原始地球條件下，無機小分子能反應(yīng)生成有機小分子，是完全可能的。