1.1965年9月，我國科學(xué)家首先在世界上成功地實(shí)現(xiàn)了人工合成具有天然生物活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。結(jié)晶牛胰島素的人工合成是生命科學(xué)上的重要成果，它為生命起源問題的哪個(gè)階段提供了有力證據(jù) （ ）
A. 從無機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì)
B. 從有機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)大分子物質(zhì)
C. 從有機(jī)大分子物質(zhì)組成多分子體系
D. 從多分子體系演變?yōu)樵忌?br>【答案】B
【解析】有關(guān)生命起源的學(xué)說有很多，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說，這一假說認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的．化學(xué)起源說將生命的起源分為四個(gè)階段，第一個(gè)階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段，第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)，第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系，第四個(gè)階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?。結(jié)晶牛胰島素是一種活性蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，人工合成蛋白質(zhì)的成功證明了在生物體外可以將有機(jī)小分子物質(zhì)合成為有機(jī)大分子物質(zhì)，可見是證明了生命起源的第二步，所以選B答案。
2. 原始地球條件下，最初生成有機(jī)小分子物質(zhì)和有機(jī)大分子物質(zhì)的場所依次是（ ）
A. 原始海洋，陸地B. 原始大氣，原始大氣
C. 原始大氣，原始海洋D. 原始海洋，原始海洋
【答案】C
【解析】化學(xué)起源學(xué)說認(rèn)為：原始大氣在雷電、紫外線等長期作用下，形成有機(jī)小分子物質(zhì)，這些有機(jī)物隨雨水匯集到原始海洋中，形成有機(jī)大分子物質(zhì)，通過長期的相互作用，最后形成原始的生命。由上可知，最初生成有機(jī)小分子物質(zhì)和有機(jī)高分子物質(zhì)的場所依次是原始大氣層、原始海洋。
3. 科學(xué)研究中經(jīng)常用模擬實(shí)驗(yàn)來解決不能或不使用直接實(shí)驗(yàn)法解決的問題，便于提高效率、獲取證據(jù)．依據(jù)如圖．下列對(duì)米勒模擬實(shí)驗(yàn)的解釋，你不認(rèn)同的是（ ）
A ①內(nèi)模擬了原始大氣及閃電
B. ②內(nèi)模擬了原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)降雨的過程
C. ③為實(shí)驗(yàn)提供了水蒸氣，并促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)
D. ④內(nèi)產(chǎn)生了多種蛋白質(zhì)，證明了原始地球上無機(jī)物能夠形成有機(jī)物
【答案】D
【解析】米勒的實(shí)驗(yàn)如上圖，將水注入左下方的③燒瓶內(nèi)，先將①玻璃儀器中的空氣抽去，然后打開左方的活塞，泵入甲烷、氨和氫氣的混合氣體（模擬原始大氣），再將③燒瓶內(nèi)的水煮沸，使水蒸汽和混合氣體同在密閉的玻璃管道內(nèi)不斷循環(huán)，并在另一容量為5升的大燒瓶中，經(jīng)受①內(nèi)的火花放電（模擬雷鳴閃電）一周，最后生成的有機(jī)物，經(jīng)過②冷凝器的冷卻后（模擬了原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)降雨的過程），積聚在④儀器底部的溶液（模擬原始大氣中生成的有機(jī)物被雨水沖淋到原始海洋中）。
此實(shí)驗(yàn)結(jié)果生成了多種氨基酸，米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，即從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。米勒的實(shí)驗(yàn)僅能證明無機(jī)小分子物質(zhì)可以形成有機(jī)小分子物質(zhì)氨基酸，而不是蛋白質(zhì)，可見D錯(cuò)誤。
4. 下列哪一過程是原始生命誕生的標(biāo)志？（ ）
A. 無機(jī)物→有機(jī)小分子物質(zhì)
B. 相對(duì)獨(dú)立的體系→具有原始新陳代謝和繁殖功能的個(gè)體
C. 有機(jī)小分子→有機(jī)大分子物質(zhì)
D. 有機(jī)大分子物質(zhì)→相對(duì)獨(dú)立的體系
【答案】B
【解析】在原始海洋中，經(jīng)過上萬年后這些有機(jī)小分子長期累積并相互作用，形成了比較復(fù)雜的有機(jī)大分子物質(zhì)，如原始的蛋白質(zhì)、核酸等。這些物質(zhì)并逐漸形成了與海水分離的原始界膜，構(gòu)成了相對(duì)獨(dú)立的體系。一旦這些物質(zhì)擁有了個(gè)體增殖和新陳代謝也就意味產(chǎn)生了生命，所以原始生命誕生的標(biāo)志是相對(duì)獨(dú)立的體系→具有原始新陳代謝和繁殖功能的個(gè)體。
5. 結(jié)晶牛胰島素的人工合成是生命科學(xué)上重要成果，它為生命起源問題的哪個(gè)階段提供了有力證據(jù)？（ ）：
A. 從無機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子
B. 從有機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)高分子物質(zhì)
C. 從有機(jī)高分子物質(zhì)組成多分子物質(zhì)
D. 從多分子體系演變?yōu)樵忌?br>【答案】B
【解析】結(jié)晶牛胰島素是一種活性蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，人工合成蛋白質(zhì)的成功證明了在生物體外可以將有機(jī)小分子物質(zhì)合成為有機(jī)大分子物質(zhì)。
6. 據(jù)研究原始大氣的成分與現(xiàn)代大氣的成分大不相同，在完成原始大氣向現(xiàn)代大氣的演變過程中．起決定作用的是（ ）
A. 自養(yǎng)型細(xì)菌B. 異養(yǎng)型細(xì)菌C. 藍(lán)藻D. 綠藻
【答案】C
【解析】地質(zhì)學(xué)家研究表明，地球大約是在46億年以前形成的，那時(shí)候地球的溫度很高，地面上的環(huán)境與現(xiàn)在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。從火山中噴出的氣體，如水蒸氣、氫氣、氨、甲烷等構(gòu)成了原始的大氣層，雖有少量的水蒸氣受到強(qiáng)烈的紫外線的作用，分解為氫和氧，但是氫由于太輕而浮到大氣層的最高處，大部分逐漸消失在宇宙空間，而氧氣很快與地面上的一些物質(zhì)結(jié)合為氧化物。
藍(lán)藻的出現(xiàn)，在植物進(jìn)化史上是一個(gè)巨大的飛躍。因?yàn)樗{(lán)藻含有葉綠素，能制造養(yǎng)分和獨(dú)立進(jìn)行繁殖。藍(lán)藻能夠攝取地球還原性大氣層中的二氧化碳，通過葉綠素進(jìn)行光合作用，放出游離氧，使大氣中的氧氣逐漸增加，有利于細(xì)菌生長，因此起決定作用的是藍(lán)藻。
7. 原始大氣，經(jīng)過宇宙射線、紫外線、雷電等作用，形成的物質(zhì)是（ ）
A. 簡單的無機(jī)小分子B. 簡單的有機(jī)小分子
C. 復(fù)雜的無機(jī)物質(zhì)D. 復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)
【答案】B
【解析】化學(xué)起源學(xué)說認(rèn)為：原始地球的溫度很高，地面環(huán)境與現(xiàn)在完全不同：天空中赤日炎炎、電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)、熔巖橫流；從火山中噴出的氣體，如水蒸氣、氨、甲烷等構(gòu)成了原始的大氣層，原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機(jī)物，地球溫度降低，原始大氣中的水蒸氣形成降雨，匯集到原始的海洋中，其中的有機(jī)物不斷地相互作用，經(jīng)漫長的歲月，形成原始生命，B正確。
8. 下面的事實(shí)中，支持生命起源于原始海洋的是（ ）
①科學(xué)家通過檢測發(fā)現(xiàn)，火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體中有氫氣、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫等氣體
②1953年，美國科學(xué)家米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，通過火花放電的方法合成了多種氨基酸
③1969年，人們?cè)诎拇罄麃喌碾E石中發(fā)現(xiàn)了并非來自地球的氨基酸
④天文學(xué)家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機(jī)物
A. ①②③④B. ①②C. ③④D. ①④
【答案】B
【解析】科學(xué)家推測，原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機(jī)物。后來，地球表面的溫度逐漸降低，原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雨，這些有機(jī)物隨著雨水，流經(jīng)湖泊和河流，最后匯集在原始海洋中，在原始海洋中有機(jī)物之間相互作用，經(jīng)過漫長的演化，形成原始生命。因此①科學(xué)家通過檢測發(fā)現(xiàn)，火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體中有氫氣、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫等氣體；②1953年，美國科學(xué)家米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，通過火花放電的方法合成了多種氨基酸，支持生命起源于原始海洋。 ②、③在隕石中發(fā)現(xiàn)并非來自地球的氨基酸和在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機(jī)物，這說明原始生命可能來自于其他星球。
二、非選擇題
9. 根據(jù)題意，回答問題
（1）根據(jù)地質(zhì)學(xué)的研究表明，地球大約是在________年前形成的。那時(shí)，地球的溫度________ ， 地面上常常發(fā)生________ ， 天空中有________。
（2）原始地球上盡管不能形成生命，但能形成構(gòu)成生物體的________。
（3）科學(xué)家推測，原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下形成了許多簡單的________。后來地球的溫度逐漸，形成了降雨，這些________又隨著雨水進(jìn)入湖泊和河流，最終匯集到原始的________中。
【答案】 （1）. 46 （2）. 很高 （3）. 火山噴發(fā) （4）. 電閃雷鳴 （5）. 有機(jī)物 （6）. 簡單的有機(jī)物 （7）. 簡單的有機(jī)物 （8）. 海洋
【解析】（1）地質(zhì)學(xué)家研究表明，地球大約是在46億年以前形成的，那時(shí)候地球的溫度很高，地面上的環(huán)境與現(xiàn)在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。
（2）生命起源的學(xué)說有很多，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說?；瘜W(xué)起源說將生命的起源分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個(gè)階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?。原始地球上盡管不能形成生命，但能形成構(gòu)成生物體的有機(jī)物。
（3）化學(xué)起源學(xué)說認(rèn)為：原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機(jī)物，隨著地球溫度的逐漸降低，原始大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雨降落到地面上，這些有機(jī)物隨著雨水進(jìn)入湖泊和河流，最終匯集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄的熱湯，其中所含的有機(jī)物，不斷的相互作用，經(jīng)過及其漫長的歲月，逐漸形成了原始生命。
10. 歷史上巨行星（如木星和土星）的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒有游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨．由此推斷，原始地球空 氣成分和木星、土星上的大氣成分類似．1953年米勒做了一個(gè)探索地球上的生命是如何起源的實(shí)驗(yàn)．米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、 水蒸氣，通過放電和紫外線照射的方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸．請(qǐng)根據(jù)下圖回答下列問題．
（1）米勒實(shí)驗(yàn)屬于________ （選填““對(duì)照實(shí)驗(yàn)”或“模擬實(shí)驗(yàn)”）．
（2）米勒試驗(yàn)裝置中大容器內(nèi)模擬了________ 的成分，它與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含________ ．進(jìn)行火化放電模擬________ ，主要為該實(shí)驗(yàn)提供________ ．
（3）米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了________ ，冷凝后獲得了氨基酸，氨基酸合成大分子_________ ．
（4）通過這個(gè)試驗(yàn)米勒得出的結(jié)論是________ ．
（5）根據(jù)米勒的試驗(yàn)，部分學(xué)者提出了化學(xué)起源學(xué)說，他們認(rèn)為生命起源的大致過程是：原始大氣（無機(jī)小分子）→________ →_________→原始生命．
（6）通過以上實(shí)驗(yàn)，我們知道生命起源于________里．
【答案】 （1）. 模擬實(shí)驗(yàn) （2）. 原始大氣 （3）. 氧氣 （4）. 閃電 （5）. 能量 （6）. 原始海洋 （7）. 蛋白質(zhì) （8）. 在原始地球的條件下從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，是完全可能的 （9）. 有機(jī)小分子物質(zhì) （10）. 大分子物質(zhì) （11）. 原始海洋
【解析】（1）在難以直接拿研究對(duì)象做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)用模型來做實(shí)驗(yàn)，或者模仿實(shí)驗(yàn)的某些條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，叫模擬實(shí)驗(yàn)。因?yàn)楝F(xiàn)在的大氣與原始大氣存在很大的差別，因此米勒是通過模擬原始大氣成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，屬于模擬實(shí)驗(yàn)。
（2）美國青年學(xué)者用如圖的實(shí)驗(yàn)證明了生命起源的第一步，原始大氣中有水蒸氣、氨氣、甲烷等，它與現(xiàn)在大氣成分相比主要不含有氧氣。米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，因此米勒實(shí)驗(yàn)裝置大容器內(nèi)擬了原始大氣的成分。實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行火化放電是模擬了原始地球上的閃電，這主要是為該實(shí)驗(yàn)提供能量。因此，米勒試驗(yàn)裝置中大容器內(nèi)模擬了原始大氣的成分，它與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含氧氣，進(jìn)行火化放電模擬閃電，主要為該實(shí)驗(yàn)提供能量。
（3）米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)，模擬原始大氣中生成的有機(jī)物被雨水沖淋到原始海洋中。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果共生成20種有機(jī)物，其中11種氨基酸中有4種（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白質(zhì)所含有的，氨基酸合成大分子蛋白質(zhì)，因此，米勒試驗(yàn)裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，冷凝后獲得了氨基酸，氨基酸合成大分子蛋白質(zhì)。
（4）米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。觀察到實(shí)驗(yàn)收集氨基酸混合物的現(xiàn)象，可以推測在原始地球條件下，無機(jī)小分子能反應(yīng)生成有機(jī)小分子，是完全可能的。
（5）生命起源的學(xué)說有很多，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說，這一假說認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的。化學(xué)起源說將生命的起源分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個(gè)階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?，米勒通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了化學(xué)起源學(xué)說的第一階段。根據(jù)米勒的試驗(yàn)，部分學(xué)者提出了化學(xué)起源學(xué)說，他們認(rèn)為生命起源的大致過程是：原始大氣（無機(jī)小分子）→有機(jī)小分子物質(zhì)→大分子物質(zhì)→原始生命。
（6）通過以上實(shí)驗(yàn)，我們知道生命起源于原始海洋里。

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第一節(jié) 地球上生命的起源

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