Question

科學研究中經常用模擬實驗來解決不能或不便用直接實驗法解決的問題，便于提高效率、獲取證據．如圖是米勒模擬原始地球條件的實驗裝置，請據圖回答下列問題：
米勒提出的問題：原始地球上的各種原始大氣成分能夠轉變為有機小分子嗎？
（1）米勒在模擬裝置中采用火花放電的目的是

模擬原始地球的閃電

．
（2）裝置a中氣體是模擬原始大氣，不包括的氣體是

B

．
A．氫氣     B．氧氣    C．水蒸氣     D．氨氣
（3）米勒在實驗中搜集到的證據是

B

．
A．產生了多種蛋白質等有機大分子   B．產生了多種氨基酸等有機小分子
C．產生了氧氣   D．產生了核酸等有機大分子
（4）米勒得出的結論是

在原始地球條件下，由無機小分子物質能合成有機小分子物質是可能的

．

Answer 1

分析：有關生命起源的學說有很多，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．

解答：解：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d代表原始的海洋，其上部a球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等“還原性大氣”．米勒先給c燒瓶加熱，使水蒸氣在管中循環，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b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，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）在a處，正、負電極進行火花放電，是模擬原始地球條件下的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應．
（2）向a裝置內輸入的氣體是氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣是模擬原始大氣，沒有的氧氣．故B正確．
（3）米勒搜集到的證據是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．故B正確．
（4）米勒的實驗向人們證實了，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．
故答案為：（1）模擬原始地球的閃電；  （2）B；  （3）B；
（4）在原始地球條件下，由無機小分子物質能合成有機小分子物質是可能的．

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．