第1节 生物的起源
一、单选题
1.原始大气层与现在大气层成分明显不同的是没有( )
A. 水蒸气 B. 氨气 C. 氧气 D. 甲烷
2.米勒的实验证明了( )
A. 原始地球上可形成原始生命 B. 原始地球上可形成有机物
C. 原始生命起源于原始海洋 D. 原始生命起源于外星球
3.下图为美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验装置,此实验说明( )
A. 原始地球能形成原始生命 B. 原始地球能形成构成生物体的有机物
C. 生命起源于原始大气 D. 紫外线等自然条件的长期作用形成原始生命
4.原始的生命诞生于( )
A. 原始大气 B. 原始森林 C. 原始海洋 D. 湖泊和河流
5.下列现象可以作为对应假说(或学说)的证据的是( )
①气球的充气膨大实验:大爆炸宇宙论 ②我国的郑氏始孔子鸟化石:自然选择学说 ③东非大裂谷的形成:板块构造学说 ④落在澳大利亚的一颗陨石中存在多种氨基酸和有机物:原始生命物质来自外星球
A. ①②③④ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
6.1965年,我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了结晶牛胰岛素,验证了生命化学进化过程的哪一阶段?( )
A. 无机物合成有机小分子物质 B. 有机小分子物质合成有机大分子物质
C. 有机大分子物质形成独立的体系 D. 独立的体系形成原始生命
二、填空题
7.原始大气中含有二氧化碳、________ 、氮气、氢气、和水蒸气等。
8.图一所示的是进化树,简要表示几种生物之间的亲缘关系,图二是美国学者米勒设计的一个模拟装置.抽真空后将CH4、NH3、H2泵入玻璃仪器内,再把B中的水煮沸,使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动,然后在A内放电7天,经冷却后,产物沉积在C中,产物含有包括氨基酸在内的多种有机物.请据图回答下列问题:
(1)从图一的进化树中我们可以推测出a、b、c、d四种生物的共同祖先是________ 。
(2)图二A装置中的气体相当于________ ,与现在的大气成分相比,其主要区别是不含有________ 。
(3)图二中的C装置里的液体相当于________ ,图一中各种生物都可能起源于这里。
(4)图二中的模拟实验,支持了生命起源过程的________ 。
A.无机物→有机小分子阶段 B.有机小分子→有机大分子阶段
C.有机大分子→独立体系阶段 D.独立体系→原始生命阶段.
9.美国科学家米勒的实验结果表明,在类似原始地球条件下,无机小分子物质可以生成________ 。
10.米勒的实验中火花放电的作用是________ ,装置中的气体成分类似于________ 的成分.
11.如图是生命起源的过程示意图,请根据图回答下列问题:
(1)原始大气的成分有________ ,这些物质是从________ 里来的.
(2)原始大气成分与现在的大气成分有什么明显不同?________ .
(3)生命起源的第一步是由原始大气中的各种成分形成________ ,所需要的条件是________ .
(4)你认为生命起源的三个步骤中最重要的步骤是什么?________ .
三、综合题
12.如图是米勒在进行关于探索生命起源问题的式样装置,请观察思考后回答下列问题:
(1)在A处,正、负电极进行火花放电,是模拟原始地球条件下的________ .
(2)B处的冷凝器是为了模拟原始地球条件下的________ .
(3)C处相当于________ .
(4)在实验中,他搜集到的证据是________ .
(5)此实验证实了________ .
13.历史上巨行星(如木星和土星)的大气成分变化可能较小,而现在它们的大气中都没有游离氧,其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨.由此推断,原始地球空
气成分和木星、土星上的大气成分类似.1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验.米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、 水蒸气,通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件,获得了多种氨基酸.请根据下图回答下列问题.
(1)米勒实验属于________ (填“对照实验”或“模拟实验”)。
(2)米勒试验装置中大容器内模拟了________ 的成分,它与现在的大气成分相比主要不含________ .进行火花放电模拟________ ,主要为该实验提供________ .
(3)米勒试验装置中煮沸的水模拟了________ ,冷凝后获得了氨基酸,氨基酸合成大分子________ .
(4)通过这个试验米勒得出的结论是_______ 。
(5)根据米勒的试验,部分学者提出了化学起源学说,他们认为生命起源的大致过程:原始大气(无机小分子)→________ →________ →原始生命.
(6)通过以上实验,我们知道生命起源于________里.
答案解析
一、单选题
1.C 【解析】原始地球,从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成了原始的大气层,原始大气中没有氧气。
2.B 【解析】在米勒做的这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸气等模拟原始大气,通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸气冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程,米勒通过这个实验证实了生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
3.B 【解析】米勒的实验如图,将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去,然后打开左方的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气),再将烧瓶内的水煮沸,使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一个大烧瓶中,经受火花放电(模拟闪电),最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中),米勒的实验试图向人们证实,原始地球能形成构成生物体的有机物。
4.C 【解析】化学起源学说认为:原始地球的温度很高,地面 环境与现在完全不同:天空中赤日炎炎、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,如水蒸气、氨、甲烷等构成了原始的大气层,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的氧;原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机物,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断的相互作用,形成复杂的有机物,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命。可见生命起源于原始海洋。
5.D 【解析】①大爆炸宇宙论到目前人类还没有验证这一结论的证据,①错误;②我国的郑氏始孔子
鸟化石:自然选择学说,②正确;③东非大裂谷的形成:板块构造学说,③正确;④落在澳大利亚的一颗陨石中存在多种氨基酸和有机物:原始生命物质来自外星球,④正确。
6.B 【解析】1965年,我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素,这证明了有机小分子物质形成有机大分子物质是可以的。
二、填空题
7.甲烷
【解析】地质学家研究表明,地球大约是在46亿年以前形成的,那时候地球的温度很高,地面上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流.从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳等构成了原始的大气。
8.F 原始大气 氧气 原始海洋 A
【解析】(1)进化树表示几种生物的进化过程,从图中可以得出a、b、c、d四种生物的共同祖先是f。
(2)图二这一实验装置是米勒设计的,A装置中的气体相当于原始大气,有水蒸气、氨气、甲烷等,与现在大气成分的主要区别是无氧气。
(3)图二中的C装置里的液体相当于原始海洋.图一中各种生物都可能起源于这里。
(4)米勒的实验试图向人们证实,在生命起源的化学进化过程中,生命起源的第一步,即从无机物形成有机物,在原始地球的条件下是完全可能实现的。
9.有机小分子
10.原始天空的闪电 原始大气
11.(1)水蒸气、氢气、氨、甲烷、硫化氢等 火山中喷出的气体 (2)原始大气中没有氧气
(3)有机小分子 原始地球 (4)从有机大分子生成原始生命
【解析】(1)(2)地质学家研究表明,地球大约是在46亿年以前形成的,那时候地球的温度很高,地面上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪 雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横流.从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成了原始的大气层,还有一部分硫化氢和氰化氢,虽 有少量的水蒸气受到强烈的紫外线的作用,分解为氢和氧,但是氢由于太轻而浮到大气层的最高处,大部分逐渐消失在宇宙空间,而氧气很快与地面上的一些物质结合为氧化物,因此原始大气中没有氧气.(3)化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命.米勒的实验向人们证实,在生命起源的化学进化过程中,生命起源的第一步,即从无机物形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的.
(4)化学起源说 将生命的起源分为三个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质演变为原始生命,该阶段是生命起源过程中最复杂、最具有决定意义的阶段。
三、综合题
12.(1)雷电 (2)降雨 (3)原始海洋 (4)模拟原始地球条件下产生了小分子的有机物
(5)原始地球上能产生构成生物体的有机物
【解析】(1)在A处,正、负电极进行火花放电,是模拟原始地球条件下的雷电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应。(2)B处的冷凝器让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,是为了模拟原始地球条件下的降雨。(3)C处与盛有水溶液的烧瓶相连,代表原始地球条件下产生的有机物随雨水流到了原始海洋。(4)米勒在实验中通过分析所得溶液的化学成分发现,溶液中含有多种小分子的有机物。(5)米勒的实验证实了在原始地球条件下,从无机小分子生成有机小分子是完全可能的。13.(1)模拟实验 (2)原始大气 氧气 闪电 能量 (3)原始海洋 蛋白质
(4)在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质,是完全可能的
(5)有机小分子物质 大分子物质 (6)原始海洋
【解析】(1)在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,或者模仿实验的某些条件进行实验,叫模拟实验.因为现在的大气与原始大气存在很大的差别,因此米勒是通过模拟原始大气成分进行实验的,属于模拟实验。(2)美国青年学者用如图的实验证明了生命起源的第一步.原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷等,它与现在大气成分相比主要不含有氧气.米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、水蒸气,因此米勒实验装置大容器内拟了原始大气的成分.实验中,进行火花放电是模拟了原始地球上的闪电,这主要是为该实验提供能量.(3)米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液内,模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中.此实验结果共生成20种有机物,其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的,氨基酸合成大分子蛋白质.因此,“米勒模拟原始地球的条件”,合成有机小分子,如氨基酸.
(4)米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的.观察到实验收集氨基酸混合物的现象,可以推测在原始地球条件下,无机小分子能反应生成有机小分子,是完全可能的.(5)生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说.这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的.化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命.米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段.(6)通过以上实验,我们知道生命起源于原始海洋里.