第三章 生命的进化
第1节 地球上生命的起源
一、学习目标
1、关注生命起源的不同观点。
2、描述地球生命起源的过程。
二、基础知识
1、科学的推测需要一定的_______做基础,还需要有严密的_________也需要有丰富的______和______。
2.地球上生命的生存需要_______和_______,还需要其他一些条件。
2、原始大气的成分有________、_________、_________、__________、_________和硫化氢等。
3.1953年,美国学者模拟原始地球的条件和大气成分,人工合成了多种_________。
4、原始大气在______、________以及_______等自然条件的长期作用下形成了许多简单的有机物。
5、关于地球上生命的起源问题,目前还存在着不同的看法。一些学者认为,从原始大气中的_____物到_____物,再到______的出现这一漫长的过程,是在原始地球上进行的。也有一些学者根据对宇宙空间中物质的研究,认为原始生命来自其他_______。总之,关于生命起源的问题,科学家们还在进行不懈的探索。
三、随堂检测
1.原始大气的形成主要是由( )
A.火山喷发的多种气体形成的 B.宇宙射线的作用
C.海水蒸发形成的 D.阳光照射产生的
2.原始大气中不含有的气体是( )
A.氧气 B.氨 C.水蒸气 D.氢气
3.下列关于生命的起源及实验探索的叙述,错误的是( )
A.原始生命诞生的场所是原始陆地
B.原始大气与现代大气成分相比没有氧气
C.米勒实验中火花放电模拟了原始地球的闪电
D.米勒实验证明了无机物可以合成有机小分子物质
4.下图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置示意图,下列有关叙述错误的是( )
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
5.米勒的实验为以下某项提供了证据,它是( )
A.原始地球条件下可产生氨基酸 B.甲烷、氨是原始大气的主要成分
C.原始大气中没有氧气 D.氨基酸是组成蛋白质的基本单位
6.在原始地球条件下,由无机小分子物质生成有机小分子物质的过程中,其所需要的能量来自( )
A.太阳的辐射能 B.物质氧化分解提供的能量
C.三磷酸腺苷水解提供的能量 D.宇宙射线、紫外线、闪电等提供的能量
7.原始生命起源的大致过程是( )
A.原始大气的主要成分→有机物→原始生命
B.火山熔岩的主要成分→有机物→原始生命
C.海洋中的主要成分→有机物→原始生命
D.原始土壤的主要成分→有机物→原始生命
8.大多数科学家认为,原始生命诞生于( )
A.原始陆地 B.原始大气 C.原始海洋 D.其他星球
答案以及解析
1.答案:A
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,地面上火山喷发,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。
2.答案:A
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层。此题为基础知识题,熟记原始大气层中没有氧气,即可轻松解题。
3.答案:A
解析:A、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,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命,因此原始海洋是原始生命的摇篮,A错误;B、原始大气的成分有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、氮气等,原始大气中没有游离态的氧气,B正确;C、实验中,进行火化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,C正确;D、米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段:在原始地球大气中,无机物可以合成有机小分子物质,D正确;故选:A。
4.答案:D
解析:米勒的实验装置如图所示:
米勒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(模拟还原性大气)。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,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液内(图中以黑色表示)(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。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,该实验不能证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命。故选:D。
5.答案:A
解析:米勒的实验装置如下图:
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。
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,并在另一容量为5升的大烧瓶中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,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)。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。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即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。可见A符合题意。
故选:A
6.答案:D
解析:考查生命形成时的能量来源。在原始地球条件下,只有通过宇宙射线、紫外线、闪电等提供的能量让无机小分子物质生成有机小分子物质。
7.答案:A
解析:化学演化学说认为:原始大气在雷电、紫外线等长期作用下,形成有机小分子,这些有机物随雨水汇集到原始海洋中,形成有机大分子,通过长期的相互作用,最后形成原始生命。这表明原始生命起源的大致过程为原始大气的主要成分→有机物→原始生命。
8.答案:C
解析: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,所以原始生命起源于原始海洋。
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