Question

【題目】為了探求生命的起源和生物的進化，科學家們進行了大量的研究。如圖是美國科學家米勒等模擬原始地球條件的實驗裝置，請嘗試對他的實驗過程進行總結。

(1)圖中從[1]處泵入的氣體成分模擬的是____________，與現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)沉積在[3]處的物質相當于____________中的多種氨基酸等有機小分子物質。

(4)得出的結論是在原始地球條件下，由______________物質合成構成生命的有機小分子物質是可能的。

細胞色素C是構成生物體的一種重要蛋白質，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種動物中細胞色素C的差異。請據表回答問題：

生物名稱	獼猴	兔	雞	響尾蛇	金槍魚
與大猩猩氨基酸的差異數目	1	6	12	13	20

(5)由表中數據可知，與大猩猩的親緣關系最近的是________。

(6)現存的生物都有與其生存環境相適應的特點，這是____________的結果。

Answer 1

【答案】原始大氣 氧氣 閃電 原始海洋 無機小分子 獼猴 自然選擇

【解析】

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、甲烷和水蒸氣等還原性大氣。米勒先給燒瓶加熱，使水蒸氣在管中循環，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反應后的產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。經過一周持續不斷的實驗和循環之后。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。分析題中信息可知，與大猩猩親緣關系越近的生物，其細胞色素C的氨基酸組成的差異越小，與大猩猩親緣關系越遠的生物，其細胞色素C的氨基酸組成的差異越大。自然選擇學說的主要內容包括四個要點：大量繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。

（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，與現在大氣成分的主要區別是無氧氣。

（2）1內兩電極通電是模擬實驗中火花放電的作用是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。因此，火花放電的作用是模擬閃電，為其提供能量。

（3）搜集到的證據：沉積在3原始海洋中有多種氨基酸等有機小分子。

（4）米勒提出的問題是在原始地球條件下，無機小分子能生成有機小分子嗎？米勒實驗作出的假設是在原始地球條件下，無機小分子物質能合成有機小分子物質。他搜集到的證據是在冷卻的液體中檢測到氨基酸等有機物。得出的結論是在原始地球條件下，由無機小分子物質合成構成生命的有機小分子物質是可能的。

（5）通過題中數據的比較可知：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，因此基于這些數據，與大猩猩的親緣關系最近的是獼猴。

（6）生物普遍具有的遺傳性和變異性是自然選擇的基礎。遺傳保證了物種相對的穩定性和連續性，且變異是在遺傳的基礎上進行的。自然選擇是通過生存斗爭來實現的。在生存斗爭中，具有對生存有利的變異的個體適應環境而得到保存和發展，具有對生存不利的變異個體由于不適應環境而大量死亡，這就是適者生存，不適者被淘汰，生物的適應性就是這樣形成的。達爾文把在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。因此遺傳變異是自然選擇的基礎，過度繁殖是自然選擇的內因，環境變化是自然選擇的外因，生存斗爭是自然選擇的方式和過程，適者生存是自然選擇的結果。故生物的變異是自然選擇的基礎而不是自然選擇導致了生物的變異。因此，現存的生物都有與其生存環境相適應的特點，這是自然選擇的結果。