Question

4．如圖是米勒研究生命起源過程的實驗裝置，請按要求完成探究實驗報告：
（1）提出問題：在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？；
（2）作出假設：在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質；
（3）實驗裝置A中的氣體有甲烷、氨、氫、水蒸氣等氣體，裝置A是模擬原始大氣；裝置B是模擬原始海洋；裝置A中設置電極進行火花放電是模擬原始天空的閃電．
（4）米勒在實驗中收集到產生了多種氨基酸等有機物．
（5）結論：在生命起源的化學進化過程中，從無機小分子到有機小分子的轉變是完全可能的．

Answer 1

分析 在眾多的生命起源學說中，其中化學起源說是被廣大學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，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的．化學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，從有機小分子物質生成生物大分子物質；第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變為原始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學說的第一步．

解答 解：米勒通過實驗驗證了化學起源學說的第一步．在這個實驗中，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、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環，接著他通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）．經過一周持續不斷的實驗和循環之后．米勒分析其化學成分時發現，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的．
（1）米勒提出的問題：在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？
（2）根據提出的問題，可以假設：在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質．
（3）米勒在圖中所示的A裝置中泵入了甲烷、氨、氫、水蒸氣等氣體．用來模擬原始大氣的成分和原始地球的條件．圖中B裝置里是用來產生水蒸氣的沸水，模擬原始地球條件下的原始海洋．米勒通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電．
（4）米勒分析其化學成分時發現，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．
（5）結論：米勒的該實驗表明，在生命起源的化學進化過程中，從無機小分子到有機小分子的轉變是完全可能的．
故答案為：
（1）在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質嗎？
（2）在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質；
（3）甲烷；氨；氫；水蒸氣；原始大氣；原始海洋；原始天空的閃電；
（4）產生了多種氨基酸等有機物；
（5）在生命起源的化學進化過程中，從無機小分子到有機小分子的轉變是完全可能的．

點評 米勒的實驗及結論的內容要注意理解和掌握．可結合米勒的實驗裝置圖，來幫助理解和記憶．