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第三章 生命的進化
第1節(jié) 地球上生命的起源
一、學(xué)習(xí)目標
1、關(guān)注生命起源的不同觀點。
2、描述地球生命起源的過程。
二、基礎(chǔ)知識
1、科學(xué)的推測需要一定的_______做基礎(chǔ)，還需要有嚴密的_________也需要有豐富的______和______。
2.地球上生命的生存需要_______和_______，還需要其他一些條件。
2、原始大氣的成分有________、_________、_________、__________、_________和硫化氫等。
3.1953年，美國學(xué)者模擬原始地球的條件和大氣成分，人工合成了多種_________。
4、原始大氣在______、________以及_______等自然條件的長期作用下形成了許多簡單的有機物。
5、關(guān)于地球上生命的起源問題，目前還存在著不同的看法。一些學(xué)者認為，從原始大氣中的_____物到_____物，再到______的出現(xiàn)這一漫長的過程，是在原始地球上進行的。也有一些學(xué)者根據(jù)對宇宙空間中物質(zhì)的研究，認為原始生命來自其他_______。總之，關(guān)于生命起源的問題，科學(xué)家們還在進行不懈的探索。
三、隨堂檢測
1.原始大氣的形成主要是由( )
A.火山噴發(fā)的多種氣體形成的 B.宇宙射線的作用
C.海水蒸發(fā)形成的 D.陽光照射產(chǎn)生的
2.原始大氣中不含有的氣體是( )
A.氧氣 B.氨 C.水蒸氣 D.氫氣
3.下列關(guān)于生命的起源及實驗探索的敘述，錯誤的是( )
A.原始生命誕生的場所是原始陸地
B.原始大氣與現(xiàn)代大氣成分相比沒有氧氣
C.米勒實驗中火花放電模擬了原始地球的閃電
D.米勒實驗證明了無機物可以合成有機小分子物質(zhì)
4.下圖是米勒模擬原始大氣合成有機物的實驗裝置示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.火花放電模擬閃電
B.裝置中的四種氣體模擬了原始大氣
C.燒瓶中的沸水模擬了高溫條件下的原始海洋
D.該實驗證明了原始海洋中的有機物可能會演變成原始生命
5.米勒的實驗為以下某項提供了證據(jù)，它是( )
A.原始地球條件下可產(chǎn)生氨基酸 B.甲烷、氨是原始大氣的主要成分
C.原始大氣中沒有氧氣 D.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位
6.在原始地球條件下，由無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)的過程中，其所需要的能量來自( )
A.太陽的輻射能 B.物質(zhì)氧化分解提供的能量
C.三磷酸腺苷水解提供的能量 D.宇宙射線、紫外線、閃電等提供的能量
7.原始生命起源的大致過程是( )
A.原始大氣的主要成分→有機物→原始生命
B.火山熔巖的主要成分→有機物→原始生命
C.海洋中的主要成分→有機物→原始生命
D.原始土壤的主要成分→有機物→原始生命
8.大多數(shù)科學(xué)家認為，原始生命誕生于( )
A.原始陸地 B.原始大氣 C.原始海洋 D.其他星球
答案以及解析
1.答案：A
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，那時候地球的溫度很高，地面上火山噴發(fā)，從火山中噴出的氣體，如水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等構(gòu)成了原始的大氣層。
2.答案：A
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、二氧化碳等構(gòu)成了原始的大氣層。此題為基礎(chǔ)知識題，熟記原始大氣層中沒有氧氣，即可輕松解題。
3.答案：A
解析：A、原始的海洋就像一盆稀薄的熱湯，其中所含的有機物，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，因此原始海洋是原始生命的搖籃，A錯誤；B、原始大氣的成分有水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、氮氣等，原始大氣中沒有游離態(tài)的氧氣，B正確；C、實驗中，進行火化放電是模擬了原始地球上的閃電，這主要是為該實驗提供能量，C正確；D、米勒通過實驗驗證了化學(xué)起源學(xué)說的第一階段：在原始地球大氣中，無機物可以合成有機小分子物質(zhì)，D正確；故選：A。
4.答案：D
解析：米勒的實驗裝置如圖所示：
米勒將水注入左下方的燒瓶內(nèi)，先將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(模擬還原性大氣)。再將燒瓶內(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)受火花放電(模擬閃電)一周，最后生成的有機物，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)(圖中以黑色表示)(模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中)。此實驗結(jié)果共生成20種有機物。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。米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的，該實驗不能證明了原始海洋中的有機物可能會演變成原始生命。故選：D。
5.答案：A
解析：米勒的實驗裝置如下圖：
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階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)樵忌Ｃ桌胀ㄟ^實驗驗證了化學(xué)起源學(xué)說的第一階段。
米勒的實驗如圖，將水注入左下方的燒瓶內(nèi)，先將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)受火花放電(模擬雷鳴閃電)一周，最后生成的有機物，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液(模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中)。此實驗結(jié)果共生成20種有機物。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。米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，即從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的。可見A符合題意。
故選：A
6.答案：D
解析：考查生命形成時的能量來源。在原始地球條件下，只有通過宇宙射線、紫外線、閃電等提供的能量讓無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)。
7.答案：A
解析：化學(xué)演化學(xué)說認為：原始大氣在雷電、紫外線等長期作用下，形成有機小分子，這些有機物隨雨水匯集到原始海洋中，形成有機大分子，通過長期的相互作用，最后形成原始生命。這表明原始生命起源的大致過程為原始大氣的主要成分→有機物→原始生命。
8.答案：C
解析：原始的海洋就像一盆稀薄的熱湯，其中所含的有機物，不斷的相互作用，形成復(fù)雜的有機物，經(jīng)過及其漫長的歲月，逐漸形成了原始生命，所以原始生命起源于原始海洋。
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