Question

4．如图为一位美国学者设计的一个模拟原始地球生命起源的实验装置．请回答：
（1）这一实验装置是美国科学家米勒设计的．
（2）A装置里的气体相当于原始大气，与现在的大气成分相比，其主要区别不含氧气，在A处，正负电极进行火花放电，是模拟原始地球条件下的闪电．
（3）图中B装置里的液体相当于原始海洋，实验后在C处收集到的有物质主要成分是氨基酸．
（4）此实验说明：在一定的条件下，原始大气中的各种能够转变为有机小分子．

Answer 1

分析 在众多的生命起源学说中，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说．这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的．化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命．米勒等人所做的实验是为了证明该学说的第一步．

解答 解：如图，在米勒的模拟实验，一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋，其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”．米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程．经过一周持续不断的实验和循环之后．米勒分析其化学成分时发现，其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位．米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．
（1）如图是米勒实验的装置，米勒是美国青年学者．
（2）A里的气体相当于原始大气，有水蒸气、氨气、甲烷等，与现在大气成分的主要区别是无氧气．正负极接通进行火花放电是模拟自然界的闪电．这主要是为该实验提供了条件．
（3）B装置处为取样活塞，若取样鉴定，可检验到其中含有氨基酸等有机小分子物质，共生成20种有机物，其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的．此装置是模拟原始地球条件下的原始海洋．
（4）米勒的实验试图向人们证实，在生命起源的化学进化过程中，生命起源的第一步，即从无机物形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．米勒的模拟实验开创了生命起源研究的新途径．
故答案为：（1）米勒；      
（2）原始大气；氧气；闪电； 
（3）原始海洋；
（4）有机小分子．

点评 米勒的实验及结论的内容在考试中经常考到，要注意理解和掌握，可结合米勒的实验装置图，来帮助理解和记忆．