1.3地球的演化和生命的起源 同步练习（含答案）

1.3地球的演化和生命的起源
、选择题
如图是米勒实验原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（　　）
A．装置中CH4、NH3、H2O、H2四种气体用于模拟原始地球的大气
B．火花放电模拟闪电
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
科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据是（　　）
A．1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了一些有机物
B．科学家在陨石和星际空间发现了数十种有机物
C．1974年，在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种的古人类化石
D．目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球
思想家老子说：“天下万物生于有，有生于无”。这句话最切合（　　）
A．营养类型与生活习性 B．生存环境和运动方式
C．形态结构与生理功能 D．生命起源和生物进化
科学家认为原始大气中并没有氧气，后随地球的演化逐渐增加．早期地球大气中的氧气主要来自于（　　）
A．原始海洋蒸发出的水蒸气分解
B．原始海洋中藻类的光合作用
C．原始森林中植物的光合作用
D．火山喷发
如图所示为米勒模拟原始地球条件的实验装置，下列说法错误的是（　　）
A．实验利用甲烷、氨、氧气等气体模拟原始大气
B．实验中通过火花放电模拟原始大气的雷电条件
C．实验后可以在装置中检测到多种有机小分子物质
D．实验证明了在原始地球条件下从无机小分子转化为有机小分子的可能性
我国流传着“盘古开天辟地”的神话，关于该神话的下列中说法正确的是（　　）
A．这是一个科学假设
B．能科学解释宇宙起源
C．它采用了宇宙膨胀观点
D．是神话，也反映了人类对宇宙起源的探究的思想
如图表示几种哺乳动物的起源情况。下列分析正确的是（　　）
A．生物通过定向的变异适应变化的环境
B．现存各类哺乳动物的出现是自然选择的结果
C．原始哺乳动物为适应不同的环境进化为现存的各类哺乳动物
D．在现存条件下，原始哺乳动物也可进化为现代哺乳动物
原始生命可能诞生的环境是（　　）
A．原始海洋 B．原始陆地 C．原始火山 D．原始大气
地磁场起源问题让科学家感到困惑，最近有科学家提出了一种观点：地球的磁场可能源于地球表面海洋洋流。以下事实或推测支持这种观点的有（　　）。
①在大西洋北部，磁场的剧烈变化与海洋洋流强度的变化相一致
②科学家在含有铁质的岩石中，发现了历史上磁场方向发生改变的信息
③海水中存在大量带电微粒，而带电微粒的定向运动会形成电流
④金星并不出现类似地球的磁场，其内部结构中没有类似地球熔化金属部分
⑤科学家通过模拟实验改变火星内核的温度和压力，发现已经停止的火星磁场能被重新恢复
A．①③ B．②④ C．④⑤ D．①②③④⑤
、填空题
历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能变小，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（如图是米勒实验的装置图）．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，通过放电和照射紫外线的方法代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸．请根据图回答下列问题：
（1）米勒实验属于 　 　（选填“黑箱实验”、“对照实验”、“模拟实验”）．
（2）如果在实验装置的气体中有氧气存在，实验过程中极有可能发生 　 　．
（3）在绝大多数的实验中，往往用水作为冷却剂，主要原因是 　 　．
（4）从地球上的生命是如何起源的角度，观察到实验收集氨基酸混合物的现象，你得出的结论是 　 　．
（5）1972年米勒又开始做另一个实验，他把早期地球可能具有的氨和氰化物（一种小分子）的混合物溶液密封于小瓶内，置于﹣78°C的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了生命的基本物质DNA和蛋白质的组成成分﹣﹣﹣﹣﹣碱基和氨基酸，据些可作出的推测 　 　．
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“模拟实验”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了　 　的成分，它与现在的大气成分相比主要不含　 　。进行火化放电模拟闪电，主要为该实验提供　 　。
（2）米勒试验装置中煮沸的水模拟了　 　，冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是　 　。
（3）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是：原始大气（无机小分子）→　 　→复杂有机物→原始生命。
在探索生命起源的研究中，美国学者米勒设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）把水加500毫升烧瓶中，抽真空后，从左侧活栓泵入的混合气体中绝不会含下列 　 　；
A．甲烷
B．氧气
C．氨气
D．氢气
（2）再把500毫升烧瓶中的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体沿玻璃管流入5升烧瓶，此时钨电极连续放电，模拟的是 　 　；
（3）该实验表明 　 　。
据人类推测，原始地球的大气主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨，且不含有游离氧。1953年米勒向如图所示装置中通入甲烷、氢气、氨、水蒸气等以模拟原始大气成分，通过放电和照射紫外线的方式代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。据此回答：
（1）下列对米勒所做实验的解释，不正确的是 　 　。
A．①内模拟了原始大气及闪电
B.②内模拟了原始大气中水蒸气凝结降雨的过程
C.③内模拟了原始海洋
D.④内产生了多种蛋白质
（2）若实验装置的气体中有氧气存在，则实验过程中极有可能发生 　 　。
（3）实验结果得到了氨基酸混合物，从生命起源的角度可得出的结论是 　 　。
（4）1972年米勒做了另一个实验：把早期地球可能具有的氨和氰化物（一种小分子）的混合溶液密封于小瓶内，置于﹣78℃的低温下达25年之久，结果小瓶内生成了生命的基本物质DNA和蛋白质的组成成分——碱基和氨基酸，据此可推测 　 　。
1.3地球的演化和生命的起源答案解析
、选择题
【分析】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、氨气、氢气的混合气体（模拟还原性大气），再将烧瓶内的水沸腾，使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环，并在另一容量较大的大烧瓶中，经受电火花放电（模拟闪电）一周，最后生成有机物，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内。
【解答】A．米勒在实验室用充有CH4、NH3、H2O、H2四种气体的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成一些氨基酸、有机酸、尿素，叙述正确，不符合题，故A错误；
B.米勒在实验中的火花放电模拟原始地球的闪电现象，叙述正确，不符合题意，故B错误；
C.米勒用烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋，叙述正确，不符合题意，故C错误；
D.米勒实验证明了在原始地球环境下，无机分子能反应生成有机分子，但由于有机物演变为原始生命经历了漫长的时期，所以该实验无法模拟，叙述是错误的，符合题意，故D正确；
故选：D。
【分析】科学家推测，原始大气在高温、紫外线以及闪电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物。后来，地球表面的温度逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨，这些有机物随着雨水降落到地面，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。在原始海洋中，有机物之间相互作用，经过漫长的演化，形成原始生命。在陨石中发现并非来自地球的氨基酸，在星际空间发现了数十种有机物，都说明原始生命可能来自其他星球。
【解答】解：A．1953年米勒的模拟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构成生命体的有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意。
B、宇宙发生论认为宇宙中有无数的星球，科学学家在在陨石和星际空间发现了数十种有机物是宇宙发生论，认为生命可能起源于其他星球，符合题意。
C、化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据，不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意；
D、目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球不能支持“地球上的生命来自于外星球的假说，不符合题意；
故选：B。
【分析】关于地球上生命起源的假说比较多，大部分学者认同化学起源学说，认为地球上的原始生命起源于非生命物质。
【解答】解：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，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，不适合生物的生存，在地球形成的最初是无生命的。
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，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。可见，生命的起源和进化经历了由无生命到有生命的过程，比较符合思想家老子说的：“天下万物生于有，有生于无”。
故选：D。
【分析】地球原始大气组分主要是氢和氦等，现在的大气组分主要是氮和氧．原始大气中没有氧气，氧气主要是后来的海洋蓝藻进行光合作用逐渐放出来的，氧气的出现和增多为后来生物界登陆创造了关键条件．原始森林是在出现氧气后才出现的．
【解答】地球原始大气组分主要是氢和氦等，现在的大气组分主要是氮和氧。原始大气中没有氧气，氧气主要是后来的海洋蓝藻进行光合作用逐渐放出来的，氧气的出现和增多为后来生物界登陆创造了关键条件。原始森林是在出现氧气后才出现的。
A．原始海洋蒸发出的水蒸气分解，A错；
B、原始海洋中藻类的光合作用，B正确；
C、原始森林中植物的光合作用，C错；
D、火山喷发，D错；
故选：B。
【分析】有关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。
【解答】解：A．实验装置中的气体有水蒸气、氨气、甲烷等，相当于原始大气，与现在大气成分的主要区别是无氧气，A错误。
B、实验中通过火花放电放电是模拟原始大气的雷电条件闪电，B正确。
C、实验后在取样活塞处取样鉴定，可检验到其中含有氨基酸等多种有机小分子物质，C正确。
D、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，D正确。
故选：A．
【分析】根据人类探究宇宙起源的体现可知。
【解答】“盘古开天辟地”的神话是关于宇宙诞生的神话，是人类探究宇宙起源的一种体现，没有采用宇宙膨胀观点，不能科学的解释宇宙起源，更不是一个科学假说。
故选：D。
【分析】自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。综合分析图中的信息，易发现原始哺乳动物是现存各类哺乳动物的共同祖先，现存各类哺乳动物由原始哺乳动物进化而来。
【解答】解：A．生物的变异有染色体变异，基因突变，基因重组…这些都是不定向的 但生物进化经长期的自然选择，其中不利变异被淘汰，有利变异则逐渐积累，导致生物朝着一定的方向进化，生物进化的方向是由自然选择决定的，所以生物进化是定向的，而生物变异是不定向的。生物的变异通过不定向的变异适应变化的环境。A错误；
B、达尔文认为，在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为，自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行，因而自然选择也是不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样，新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的，因此，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以，经过自然选择也就形成了生物界的多样性。因此现存各类哺乳动物的出现是自然选择的结果。B正确；
C、生物与环境相适应，原始哺乳动物的生活环境不同，经过长期的自然选择形成了适应各自环境的不同特点，进化为原始的各类哺乳动物，这是自然选择的结果。而不是原始哺乳动物为适应不同的环境而主动进化。C错误；
D、在现存条件下，原始哺乳动物不可以进化为现代哺乳动物。这主要有两个方面的原因：在内因方面，现在的原始哺乳动物的形态结构和生理特点与古代的原始的哺乳动物不完全相同；在外因方面，现在地球上的自然条件与原始哺乳动物进化时的情况不同，也就是说，现在不具备原始哺乳动物进化为现代哺乳动物的条件。D错误。
故选：B。
【分析】随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说．
【解答】解：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。
故选：A．
【分析】要支持“地球的磁场可能源于地球表面海洋洋流”这一观点，那就要体现出磁场与地球表面洋流具有一致性或相关性。
【解答】解：①的阐述体现了磁场与地球表面洋流具有一致性，符合题意；
②的阐述说明与岩石有一定的相关性，不符合题意；
③的阐述中因为海水中带电微粒的定向移动形成的电流能够产生磁场，所以也体现了磁场与地球表面洋流具有一致性，符合题意；
④的阐述中金星涉及到都是内部的结构，不能体现磁场与地球表面洋流具有一致性，不符合题意；
⑤的阐述中火星改变都是内核的温度与乐力，不能体现磁场与地球表面洋流具有一致性，不符合题意。
故选：A．
、填空题
【分析】（1）通过实验过程可以判断是模拟实验；
（2）根据可燃性气体当与氧气混合遇到明火会发生爆炸可知；
（3）水的比热大，资源丰富；
（4）根据蛋白质是构成细胞的基础物质[它由氨基酸构成可知；
（5）通过模拟实验年可以推测。
【解答】（1）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）甲烷、氢气属于可燃性气体，如果在实验装置的气体中有氧气存在，当与氧气混合达到一定程度时，遇到明火或放电情况下会发生爆炸；
（3）水的比热大、成本低，常常用作冷却剂；
（4）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分子；
（5）在﹣78°C的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了生命的基本物质DNA和蛋白质的组成成分﹣﹣﹣﹣﹣碱基和氨基酸，据此可作出的推测地球上的原始生命也可能起源于低温条件下。
故答案为：
（1）模拟实验；
（2）爆炸；
（3）比热大、成本低；
（4）在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机分子；
（5）地球上的原始生命也可能起源于低温条件下。
【分析】在地球形成的最初是没有生命的，在地球上生命发生之前，经历了由无机物转变为有机物的化学进化过程；米勒用实验验证了这一步，据此解答。
【解答】解：（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。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。
（2）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。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。
（3）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。
故答案为：（1）原始大气；氧气；能量；
（2）原始海洋；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。
（3）有机小分子物质。
【分析】有关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．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，水蒸气、氨气、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。
【解答】解：（1）（2）装置里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．正负极接通进行火花放电是模拟自然界的闪电．这主要是为该实验提供了条件．
（3）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．
故答案为：（1）B；
（2）自然界的闪电；
（3）在生命起源过程中，从无机物小分子合成生成有机小分子物质是完全可能的．
【分析】有关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。
【解答】解：（1）米勒的实验如上图，将水注入左下方的③烧瓶内，先将①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③烧瓶内的水煮沸，使水蒸气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①内的火花放电（模拟雷鸣闪电）一周，最后生成的有机物，经过②冷凝器的冷却后（模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程），积聚在④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）．此实验结果共生成了多种氨基酸，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。米勒的实验仅能证明无机小分子物质可以形成有机小分子物质氨基酸，而不是蛋白质，可见D符合题意。
故选：D。
（2）原始气体还原性极强，与氧气在电击下爆炸。
（3）实验结果得到了氨基酸混合物，从生命起源的角度可得出的结论是生命起源的第一步，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。
（4）氨和氰化物（一种小分子）的混合物溶液密封于小瓶内，置于﹣78℃的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了碱基和氨基酸，可见地球上的原始生命也可能起源于低温条件下。
故答案为：
（1）D
（2）爆炸
（3）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
（4）地球上的原始生命也可能起源于低温条件下
第 1 页（共 1 页）