第3节 地球的演化和生命的起源
请判断下列说法的正误(正确的在括号内画“√”,错误的画“×”):
(1)高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、氧气和二氧化碳等形成原始大气。( )
(2)地球固态的地壳一形成便奠定了现代地球地貌的基础。( )
(3)巴斯德实验证明了肉汤的腐败原因是肉汤内有细菌。( )
(4)“化学进化假说”与“自然发生论”都认为生命是从非生命物质中产生的。( )
(5)米勒实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命。( )
[核心知识]
1.地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。水蒸气、二氧化碳、氨气、甲烷、氢气等构成原始大气。水蒸气凝结成水滴降到地表,汇流成海洋。
2.米勒实验证明:原始生命物质可在没有生命的自然条件下产生出来。
[易错点拨]
生命起源的过程概括为:无机物→有机小分子物质→有机大分子物质→多分子体系→原始生命。
1.下列有关地球演化史的叙述正确的是( )
A.地球固态的地壳一形成便奠定了现代地球地貌的基础
B.科学家是通过对世界历史的长期研究来了解地球的演化史的
C.地球出世之初是一个由岩浆构成的炽热的球
D.处于“婴儿期”的地球其原始大气的主要成分是水蒸气、氧气和氮气
2.原始海洋比现代海洋更有利于生命的诞生,这是因为原始海洋( )
A.含有丰富的有机物和游离氧
B.含有丰富的无机盐和不含游离氧
C.不含丰富的无机盐和游离氧
D.含有丰富的有机物和不含游离氧
3.人们推测原始大气的成分,接近于( )
A.现代大气成分
B.月球上的大气成分
C.无氧呼吸产生的气体成分
D.火山喷发出的气体成分
4.米勒首创了化学进化的模拟实验,关于米勒实验的叙述不正确的是( )
A.米勒在实验过程中模拟了原始大气
B.米勒的实验证明了生命起源于原始海洋
C.米勒在实验过程中模拟了原始地球的闪电
D.米勒的实验支持了无机小分子物质合成有机小分子物质的过程
5.2020·杭州 2020年,嫦娥四号探测器将实现人类首次在月球背向地球的一面着陆探测。在月球背向地球的一面一定存在的是( )
A. 空气 B.水
C.生物体 D.环形山
6.是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置示意图,有关叙述错误的是( )
A. 火花放电模拟闪电
B.装置中的四种气体模拟了原始大气
C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋
D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命
7.是生命起源的过程示意图,请据图回答下列有关生命起源的问题。
(1)原始大气的成分有__________________等。这些物质来自____________________。
(2)原始大气成分与现在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成分形成有机小分子,第二步是由_______________________________________________________________形成____________,第三步是由______________形成____________,并进一步形成原始的单细胞生物。
(4)在生命起源的第一步中所利用的自然条件是________________。
8.在抢救大出血和危症病人时,常需静脉点滴输入0.9%的氯化钠溶液(俗称“生理盐水”),这是由于人体血液的“矿化度”(即无机盐的相对含量)为0.9%。另有研究表明,30亿年前地表原始海水的“矿化度”即为0.9%。对此,下列猜测或评论中,不可取的是( )
A. 人类祖先可能是从原始海洋中逐渐进化到陆地上
B.人体血液和原始海水的“矿化度”均为0.9%纯属巧合
C.人体血液和原始海水之间存在着某些尚未被认识的关系
D.人体血液仍然带有原始海水的某些印痕
9.在探索生命起源的研究中,美国生物学家米勒设计了如所示的实验装置,请回答下列问题。
(1)把水加入500 mL烧瓶中,抽真空后,从左侧活栓泵入的混合气体中绝不会含下列气体中的________。
A.甲烷 B.氧气 C.氨气 D.氢气
(2)再把500 mL烧瓶中的水煮沸,使水蒸气驱动混合气体沿玻璃管流入5 L烧瓶,此时钨电极连续放电,模拟的是________。
A.宇宙射线
B.地球喷发出的热
C.大气圈的闪电
D.地球岩石产生的放射线
(3)混合气体在5 L烧瓶中反应7天,经冷凝器冷却后,产物沉积在U形管中,对U形管内混合物分析发现,生成的有机小分子物质主要是______________________________________,
U形管相当于________________。
(4)该实验表明__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10.生物能否自然发生,历史上科学家们曾经做过许多实验。如所示。
雷迪的实验:如图甲所示,将两块相同的肉放到两个一样的瓶子内。一个瓶口封上纱布,苍蝇不能进入;另一个瓶敞口,苍蝇能进入。一段时间后,没有封纱布的瓶内有了蛆。
尼达姆的实验:如图乙所示,将煮沸的肉汤放入瓶内,立刻用软木塞塞住。几天后,打开瓶子,发现肉汤中滋生了微生物。
斯帕兰札尼的实验:如图丙所示,将肉汤放入烧瓶后,直接将瓶口烧成封闭。第一次加热至沸腾2 min,几天后肉汤中仍发现微生物。第二次加热至沸腾1 h,几天后,肉汤中没有发现微生物。
巴斯德的实验:如图丁所示,将肉汤放入鹅颈瓶,加热至沸腾1 h,几天后,肉汤中未发现微生物。
回答下列问题。
(1)雷迪的实验中,用两个瓶子做实验的目的是________________。
(2)尼达姆的实验________(填“能”或“不能”)支持生物会自然发生的观点。
(3)斯帕兰札尼的实验对尼达姆的实验的改进是基于________________________的猜想。
(4)若把巴斯德实验中的瓶颈在A处打断,几天后,鹅颈瓶中________(填“会”或“不会”)出现微生物。
答案
核心·易错
(1)× 原始大气中没有氧气。
(2)× 地球从初始的岩浆构成的炽热“火球”到固体地壳的形成,经历了漫长的地质年代,之后,又经历了漫长反复的演变才形成如今地球海陆分布、山河大地起伏的面貌。
(3)× 食物腐败变质是由于食物中的微生物生长繁殖引起的,食物中的微生物不是凭空产生的,而是由空气中原有的细菌、真菌等微生物繁殖产生的。巴斯德通过鹅颈瓶实验验证了这一结论,煮沸的肉汤放置不久就会腐败变质,原因是空气中的细菌或芽孢落在肉汤里,然后大量繁殖,使得肉汤腐败变质。
(4)√
(5)× 米勒模拟原始大气合成有机物的实验,只能说明无机物能够在闪电、高温等作用下合成小分子有机物,不能证明有机物可以演变成原始生命。
能力提升拔尖练
1.C
2.D 在原始大气中生成的有机小分子物质聚集在原始海洋中,经相互作用形成有机大分子物质,进而形成多分子体系,最后形成原始生命,所以,在原始海洋中含有丰富的有机物。大气中的游离氧是在蓝藻和绿藻出现后才出现并逐渐多起来的,所以,原始海洋在生命出现前是不含游离氧的。
3.D 4.B
5.D 月球上没有空气、水和生物体。环形山是月球的地形地貌特征。
6.D
7.(1)水蒸气、氢气、氨气、甲烷 原始地球火山爆发
(2)原始大气中无氧气
(3)有机小分子 有机大分子 有机大分子 原始生命
(4)紫外线、闪电
培优初探拓展练
8.B
9.(1)B
(2)C
(3)氨基酸 原始海洋
(4)在生命起源过程中,从无机小分子物质形成有机小分子物质是完全可能的
10.(1)设置对照实验
(2)能
(3)微生物可能来自软木塞(加热时间不够长)
(4)会
雷迪的实验中,一个瓶口封上纱布,苍蝇不能进入;另一个瓶口敞开,苍蝇能进入,是为了说明产生生物是苍蝇的作用,设置了对照实验。斯帕兰札尼的实验对尼达姆的实验主要改进了空气、软木塞、加热时间等环节,彻底排除了外来生物的干扰。