Question

【題目】為了探求生命的起源和生物的進(jìn)化，科學(xué)家們進(jìn)行了大量的研究。如圖是美國科學(xué)家米勒等模擬原始地球條件的實(shí)驗(yàn)裝置，請嘗試對他的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行總結(jié)。

(1)圖中從1處泵入的氣體成分模擬的是____________，與現(xiàn)在地球上的大氣相比缺少了________。

(2)火花放電的作用是模擬________，為其提供能量。

(3)搜集到的證據(jù)：沉積在3處的物質(zhì)相當(dāng)于____________中的多種氨基酸等有機(jī)小分子物質(zhì)。

(4)得出的結(jié)論是在原始地球條件下，由______________物質(zhì)合成構(gòu)成生命的有機(jī)小分子物質(zhì)是可能的。

細(xì)胞色素C是構(gòu)成生物體的一種重要蛋白質(zhì)，它是由許多氨基酸組成的。如表所示大猩猩與獼猴、兔、雞、響尾蛇和金槍魚等5種動物中細(xì)胞色素C的差異。請據(jù)表回答問題：

生物名稱	獼猴	兔	雞	響尾蛇	金槍魚
與大猩猩的氨基酸的差異數(shù)目	1	6	12	13	20

(5)由表中數(shù)據(jù)可知，與大猩猩的親緣關(guān)系最近的是________。

(6)你認(rèn)為以上資料涉及的研究方法是__________。

(7)根據(jù)表格寫出以上六種動物在進(jìn)化歷程中的地位由低級到高級的順序：________________________________________。

(8)上述幾種動物都與其生活環(huán)境相適應(yīng)，這種對環(huán)境的適應(yīng)是通過____________獲得的。

Answer 1

【答案】原始大氣 氧氣 閃電 原始海洋 無機(jī)小分子 獼猴 比較法 金槍魚、響尾蛇、雞、兔、獼猴、大猩猩 自然選擇

【解析】

米勒通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了化學(xué)起源學(xué)說的第一步。在這個實(shí)驗(yàn)中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等“還原性大氣”。米勒先給燒瓶加熱，使水蒸氣在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸氣冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）。經(jīng)過一周持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)和循環(huán)之后。米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機(jī)酸在內(nèi)的各種新的有機(jī)化合物，同時還形成了氨基酸，而氨基酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位。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。分析題干信息可知，與大猩猩親緣關(guān)系越近的生物，其細(xì)胞色素C的氨基酸組成的差異越小，與大猩猩親緣關(guān)系越遠(yuǎn)的生物，其細(xì)胞色素C的氨基酸組成的差異越大。動物進(jìn)化的歷程是由無脊椎動物→脊椎動物的。而脊椎動物的進(jìn)化歷程：原始魚類→原始兩棲類→原始爬行類→鳥類和哺乳類。自然界中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應(yīng)者生存下來，不適應(yīng)者被淘汰掉，這就是自然選擇。

（1）從1處泵入的氣體成分是模擬原始大氣，有水蒸氣、氨氣、甲烷等，與現(xiàn)在大氣成分的主要區(qū)別是無氧氣。

（2）1內(nèi)兩電極通電是模擬實(shí)驗(yàn)中火花放電的作用是模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

（3）搜集到的證據(jù)：沉積在3原始海洋中有多種氨基酸等有機(jī)小分子。

（4）米勒提出的問題是在原始地球條件下，無機(jī)小分子能生成有機(jī)小分子嗎？米勒作出的假設(shè)是在原始地球條件下，無機(jī)小分子物質(zhì)能合成有機(jī)小分子物質(zhì)。他搜集到的證據(jù)是在冷卻的液體中檢測到氨基酸等有機(jī)物。得出的結(jié)論是在原始地球條件下，由無機(jī)小分子物質(zhì)合成構(gòu)成生命的有機(jī)小分子物質(zhì)是可能的。

（5）通過題干數(shù)據(jù)比較可知：大猩猩與獼猴有1個氨基酸不同，與兔有6個不同，與雞有12個不同，與響尾蛇有13個不同，與金槍魚有20個不同，因此基于這些數(shù)據(jù)，與大猩猩的親緣關(guān)系最近的是獼猴。

（6）上題的結(jié)論是通過對數(shù)據(jù)的比較得出的，因此用的是比較法。比較法是通過觀察，分析，找出研究對象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它是認(rèn)識事物的一種基本方法，是研究動物行為的主要方法。

（7）動物進(jìn)化的歷程是由無脊椎動物→脊椎動物的。而脊椎動物的進(jìn)化歷程：原始魚類→原始兩棲類→原始爬行類→鳥類和哺乳類。金槍魚屬于魚類、響尾蛇屬于爬行類、雞屬于鳥類、兔、獼猴和大猩猩均屬于哺乳類，因此根據(jù)上表以上六種動物在進(jìn)化歷程中的地位由低級到高級的順序是：金槍魚、響尾蛇、雞、兔、獼猴、大猩猩。

（8）自然界中各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，從而能產(chǎn)生大量的后代。生物賴以生存的食物和空間是有限的，生物為了獲取食物和空間，要進(jìn)行生存斗爭。自然界中生物個體都有遺傳和變異的特性，只有那些具有有利變異的個體，在生存斗爭中才容易生存下來，并將這些變異遺傳給下一代，而具有不利變異的個體被淘汰。自然界中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應(yīng)者生存，不適應(yīng)者被淘汰掉，這就是自然選擇。環(huán)境的定向選擇作用決定著生物進(jìn)化的方向。因此，上述幾種動物都與其生活環(huán)境相適應(yīng)，這種對環(huán)境的適應(yīng)是通過自然選擇獲得的。