Question

【題目】米勒模擬實驗（Miller’s simulated experiment）是1953年由美國芝加哥大學研究生米勒（S.L.Miller）在其導師尤利（H.C.Urey）指導下完成，如圖所示填出空缺位置的內容。

米勒的實驗將水注入左下方的500毫升燒瓶內。先將玻璃儀器中的空氣抽去。然后打開左方的活塞，泵入CH4、NH3和H2的混合氣體（模擬______________。再將500毫升燒瓶內的水煮沸（模擬__________），最后生成的有機物，經過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內（圖中以黑色表示）。由此實驗可以證明：由____________合成 _____________ 是完全有可能的

Answer 1

【答案】原始大氣 原始海洋 無機物 小分子有機物

【解析】

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。

米勒通過實驗驗證了化學起源學說的第一步。在這個實驗中，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（如圖）。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，用來模擬原始大氣的成分和原始地球的條件。與現在的大氣成分比，原始大氣沒有氧氣。
②圖中將500毫升燒瓶內的水煮沸，模擬的是原始海洋。
③米勒通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電，為其提供能量，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應。
④米勒通過這個實驗證實了生命起源的第一步，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。