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第一节地球上生命的起源一课一练
一、单选题
1.下列不属于原始大气成分的是( )
A.甲烷 B.水蒸气 C.硫化氢 D.氧气
2.下列物质中,在原始大气中不含有的是( )
A.甲烷 B.氨 C.氧 D.水蒸气
3.原始生命形成过程中,保护原始生命不收紫外线伤害,主要靠( )
A.臭氧层 B.海洋
C.原始大气 D.自身具备抵抗紫外的能力
4.1965年9月,我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质——结晶牛胰岛素 结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果,它为生命起源问题的哪个阶段提供了有力证据( )
A.从无机小分子物质生成有机小分子物质
B.从有机小分子物质形成有机大分子物质
C.从有机大分子物质组成多分子体系
D.从多分子体系演变为原始生命
5.1965年9月17日,中国科学家在世界上第一次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上迈出了关键的一步,人工胰岛素的合成支持了生命起源过程的( )
A.无机小分子→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
6.关于生命的起源,下列叙述中错误的是( )
A.原始大气的主要成分是水蒸气、氢气、氨气、甲烷
B.生命起源于原始陆地
C.生命起源于非生命物质
D.现在的地球上不可能再形成原始生命
7.在生命起源过程的研究中,米勒实验可以说明( )
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.在紫外线等自然条件的长期作用下形成原始生命
二、实验探究题
8.下图是米勒设计的实验装置,请据图回答:
(1)A装置里的气体相当于 ,与现在大气成分相比,其主要区别是不含 。火花放电模拟的是 ,这主要是为实验提供 。
(2)B装置内是 ,需不断加热。箭头a模拟的是 ,U形管内的液体模拟的是 。实验结束后在C内可检验到 等有机物。
(3)由此实验我们可以得出的结论是:原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的 。
三、综合题
9.我们从哪里来?、我们是谁?、我们怎样生长?…生命现象是一个最伟大的秘密,等待着我们无止境地探索.请根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)地球上原本没有生命,生命是由非生命物质逐渐演变而来的.原始生命的诞生的摇篮是 。
(2)古生物学和比较解剖学的研究表明:人类起源于古猿,人类学家将 作为人猿分界的一个重要标准.早期的人类发展到现代的人,大致经历了南方古猿、能人、 和智人四个阶段。
(3)作为生物圈中的普通一员,人类通过有性生殖繁殖后代. 的形成标志着一个新生命的开始,胚胎在母体子宫内,通过脐带和 从母体的血液里获得氧气和营养物质,并排出废物。
(4)进入青春期后,在 的作用下,男孩表现出长出胡须、喉结突出、声音低沉,女孩表现出骨盆宽大、乳房隆起、声调变高等第二性征。
(5)青春期是人生长发育的关键时期,你打算怎样珍惜青春年华,使身心健康发展呢? 。
四、资料分析题
10.村料分析题:关于生命起源的问题至今仍是科学家们不断探索的课题。1953年美国学者米勒进行了模拟实验,开辟了通过实验研究生命起源的新途径。米勒认为原始大气(主要成分是甲烷、氨、氢气和水蒸气)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。60年代以来,相继发现了一些新的科学事实。
资料1:1969年“阿波罗11号”登月成功,经研究揭示,月球表面许多环形山是陨石坑。它们是在月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期,天体碰撞频繁,地球也不会例外。可以推测,那时地壳比较脆弱,到处火山爆发,地球表面温度极高,即使有少量的甲烷和氨气放出,也会立刻被高温和极强的紫外线辐射裂解成二氧化碳、氢气和氮气。
资料2:天体学家已发现数十种星际分子(是指存在于星际空间的分子),它们大多是有机化合物。1969年坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中含有氨基酸…
(1)结合米勒的观点,指出以上资料哪些不支持米勒实验的结论,请简要说明。
(2)根据资料2,你会提出什么假设?
五、读图理解题
11. 如图米勒等科学家研究生命起源设计的实验装置.根据教材中的相关材料,分析回答下列问题:
(1)图中左下角的烧瓶中盛放的是蒸馏水,加热的目的是?
(2)图中电极通过电火花放电,模拟 。
(3)图中右上角的烧瓶模拟的是 。
(4)通过模拟实验,最后从取样活塞处得到多种氨基酸,说明 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】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、硫化氢等构成了原始的大气层,原始大气中没有氧气,可见D符合题意。
故答案为:D
【分析】原始大气的主要成分是:氨、氢、甲烷、二氧化碳和水蒸气等,原始地球大气与现代地球大气成分的主要区别是:原始大气成分中没有“氧”.
2.【答案】C
【解析】【解答】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,因此,原始大气中不存在氧气。
故答案为:C。
【分析】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。
3.【答案】B
【解析】【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,保护原始生命不受紫外线伤.可见生命起源于原始海洋.
故选:B.
【分析】原始生命的起源有很多假说,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说,该假说人为生命起源于原始海洋,分析解答.
4.【答案】B
【解析】【解答】化学起源学说是被广大学者普遍接受的生命起源假说,这一假说认为,生命起源于非生命物质,化学起源学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有机大分子物质;第三个阶段,从有机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。
结晶牛胰岛素是一种活性蛋白质,蛋白质是大分子物质,蛋白质的基本单位是小分子物质氨基酸,人工合成蛋白质的成功证明了在生物体外可以将有机小分子物质合成为有机大分子物质,所以根据化学起源学说的四个阶段来说,这一成果的成功是证明了生命起源的第二步,即从有机小分子物质生成有机大分子物质。故B符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查有关生命起源的相关知识,解答此题需要知道化学起源学说是被广大学者普遍接受的生命起源假说,化学起源学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有机大分子物质;第三个阶段,从有机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。另外还要熟知氨基酸是构成蛋白质的基本单位。
5.【答案】B
【解析】【解答】结晶牛胰岛素是一种活性蛋白质,蛋白质是大分子物质,人工合成蛋白质的成功证明了在生物体外可以将有机小分子物质合成为有机大分子物质。可见是证明了生命起源的第二步,有机小分子→有机大分子阶段,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】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、氢气等构成了原始的大气层,还有一部分硫化氢和氰化氢,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有氧气;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。
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、原始大气中有水蒸气、甲烷、氨气、氮气等,可见,原始大气中不含氧气,A正确;
B、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,B错误;
C、化学起源学说认为:原始大气中的水蒸气、甲烷、氨气、氮气等无机物在高温、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,生命起源于非生命物质,C正确;
D、现代地球不可能再形成原始生命了,因为已经不具备当时的条件了,D正确.
故选:B.
【分析】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,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.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:米勒的实验装置如图:
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.米勒的实验向人们证实了生命起源的第一步,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B符合题意.
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.此题主要考查的是米勒的实验及其结论,据此解答.
8.【答案】(1)原始大气;氧气;闪电;能量
(2)沸水(或水);降雨过程;原始海洋;氨基酸
(3)有机物
【解析】【解答】(1)米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨、氢、水蒸气等气体,模拟了原始大气的成分,与现在大气相比,没有氧气。火花放电是模拟原始地球条件下的闪电,这主要是为实验提供能量。
(2)B装置内是沸水,需不断加热。箭头模拟的是降雨过程,U形管内的液体模拟的是原始海洋。实验结束后在C内可检验到其中含有氨基酸等有机物。
(3)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。
【分析】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、氢气等构成了原始的大气层,还有一部分硫化氢和氰化氢,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有氧气;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。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段,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。
9.【答案】(1)原始海洋
(2)直立行走;直立人
(3)受精卵;胎盘
(4)性激素
(5)青春期是一个生长和发育发生重要变化的时期,其中人体形态发育的显著特点是身高突增和体重增加,另外,神经系统和心、肺等器官的功能也显著增强,青春期是人一生中身体发育和智力发展的黄金时期,是我们学习的最佳时期,青春期正是树立远大理想、塑造美好心灵、学习科学知识的关键时期,我们要充分利用这个时期好好学习知识,增长自己的才干,树立远大理想,将来有所作为
【解析】【解答】(1)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。因此,地球上原本没有生命,生命是由非生命物质逐渐演变而来的,原始生命的诞生的摇篮是原始海洋。(2)人类和现代类人猿的共同祖先是森林古猿,在人类发展和进化中的重大事件有:直立行走→制造和使用工具→大脑进一步发达→语言的产生,直立行走是进化发展的基础,直立行走是人类脱离森林束缚,开拓新家园的标志,是使用工具制造工具的基础。恩格斯曾指出,直立行走是从猿到人转变过程中“具有决定意义的一步”。古猿的直立行走造成了前后肢的分工,直立行走使古人类能够将前肢解放出来,使用工具,前肢所从事的活动越来越多,上肢更加灵巧,是人猿分界的一个重要标准。早期的人类发展到现代的人,大致经历了南方古猿、能人、直立人和智人四个阶段。因此,古生物学和比较解剖学的研究表明:人类起源于古猿,人类学家将直立行走作为人猿分界的一个重要标准。早期的人类发展到现代的人,大致经历了南方古猿、能人、直立人和智人四个阶段。(3)生殖细胞包括睾丸产生的精子和卵巢产生的卵细胞,含精子的精液进入阴道后,精子缓慢地通过子宫,在输卵管内与卵细胞相遇,有一个精子进入卵细胞,与卵细胞相融合,形成受精卵;受精卵不断进行分裂,逐渐发育成胚泡;胚泡缓慢地移动到子宫中,最终植入子宫内膜,这是怀孕;胚泡中的细胞继续分裂和分化,逐渐发育成胚胎,通过脐带和胎盘从母体的血液里获得氧气和营养物质,并排出废物。怀孕到40周左右,胎儿发育成熟,成熟的胎儿和胎盘一起从母体的阴道排出,这个过程叫分娩,此过程的结束标志着婴儿的诞生。因此,作为生物圈中的普通一员,人类通过有性生殖繁殖后代,受精卵的形成标志着一个新生命的开始,胚胎在母体子宫内,通过脐带和胎盘从母体的血液里获得氧气和营养物质,并排出废物。(4)进入青春期以后,男孩和女孩的性器官都迅速发育,男性的睾丸和女性的卵巢重量都增加,并能够产生生殖细胞和分泌性激素,性激素能促进第二性征的出现,第二性征是指男女出现的除了性器官之外的性别差异,如男孩出现阴毛、腋毛、胡须以及喉结突出等,还出现声音变粗的变声现象等,女孩的第二性征主要表现为出现阴毛、腋毛,乳房增大,骨盆宽大和乳腺发达以及声音变高变细等。因此,进入青春期后,在性激素的作用下,男孩表现出长出胡须、喉结突出、声音低沉,女孩表现出骨盆宽大、乳房隆起、声调变高等第二性征。(5)青春期是一个生长和发育发生重要变化的时期,其中人体形态发育的显著特点是身高突增和体重增加,另外,神经系统和心、肺等器官的功能也显著增强,青春期是人一生中身体发育和智力发展的黄金时期,是我们学习的最佳时期,青春期正是树立远大理想、塑造美好心灵、学习科学知识的关键时期,我们要充分利用这个时期好好学习知识,增长自己的才干,树立远大理想,将来有所作为。
【分析】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。直立行走是进化发展的基础,也是使用工具制造工具的基础。恩格斯曾指出,直立行走是从猿到人转变过程中“具有决定意义的一步”。古猿的直立行走造成了前后肢的分工,直立行走使古人类能够将前肢解放出来,使用工具。前肢所从事的活动越来越多,上肢更加灵巧,直立行走是人猿分界的重要标准。精子与卵细胞结合形成受精卵时,标志着新生命的起点,受精卵经过细胞分裂、分化,形成组织、器官、系统,进而形成胎儿,人的生命起始于受精卵,受精卵发育成胚胎,胚胎在母体子宫内,通过脐带和胎盘从母体的血液里获得氧和营养物质,并排出废物。青春期是人一生中身体发育和智力发展的黄金时期,是我们学习的最佳时期,青春期正是树立远大理想、塑造美好心灵、学习科学知识的关键时期,我们要充分利用这个时期好好学习知识,增长自己的才干,树立远大理想,将来有所作为。
10.【答案】(1)资料1表明,早期地球表面温度极高,原始大气中不可能存在甲烷和氨气等物质,因此这个资料不支持米勒实验的结论。资料2显示,星际分子大多是有机化合物,所以地球上最早出现的有机物有可能来自星际分子,而不是来自地球,因此这个资料也不支持米勒实验的结论。
(2)生命的起源有可能来自宇宙。
【解析】解答(1)资料1表明,早期地球表面温度极高,原始大气中不可能存在甲烷和氨气等物质,因此这个资料不支持米勒实验的结论。资料2显示,星际分子大多是有机化合物,所以地球上最早出现的有机物有可能来自星际分子,而不是来自地球,这对米勒实验证实的结论提出了挑战。(2)生命的起源有可能来自宇宙。
【分析】本题考查学生阅读科普文章,获取有效信息,并运用所学知识对获取的信息进行分析、比较,从而得出结论的能力。解题时应首先分析米勒实验的条件、原料、结果、结论,然后从材料中找出与米勒实验环节相矛盾的信息并加以说明。
11.【答案】(1)使空气中有水蒸气这一成分,同时提高气体的温度,促进气体的流动。
(2)自然界里的闪电
(3)原始大气环境
(4)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.
【解析】【解答】(1)图中左下角的烧瓶中盛放的是蒸馏水,加热的目的是加热的目的是产生大量的水蒸气,使空气中有水蒸气这一成分,同时提高气体的温度,促进气体的流动.(2)图中电极通过电火花放电,模拟自然界里的闪电。(3)图中右上角的烧瓶模拟的是原始大气环境。(4)通过模拟实验,最后从取样活塞处得到多种氨基酸,说明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。
【分析】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,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。米勒的实验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。
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