1.3地球的演化和生命的起源（講義）（解析版）

浙教版九年級下冊第一章第3節(jié)

地球的演化和生命的起源

【知識點分析】

一.地球的演化

地球的演化離不開宇宙，也離不開最基本的物質。正是由于宇宙中的各種有利條件和物

質的發(fā)展變化，地球才能一步步地成長演化，如今地球仍處在不停的演化之中。

地球的年齡約為46億年。太陽系在大約50億年前誕生后，大約經(jīng)過了5億年，地球開

始形成。地球是由原始的太陽星云坍縮、凝聚而形成的。由于隕石的轟擊、地球不斷收縮等

原因，溫度逐漸升高，地球內(nèi)部出現(xiàn)熔融現(xiàn)象。同時又在地球自轉、重力作用下，發(fā)生了物

質分異現(xiàn)象，外部密度較大的物質和元素向內(nèi)部逐漸下沉，內(nèi)部較輕的物質逐漸上升，最后

地球就逐漸形成了現(xiàn)在的地殼、地幔和地核等結構。

地球初期的模樣

地球在形成之初是一個由巖漿構成的熾熱的球。隨著地球溫度的不斷下降，固態(tài)的地殼逐漸

形成。由高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣、二氧化碳等構成了非常稀薄的原始大氣。高溫

巖漿不斷噴發(fā)而釋放的大量水蒸氣，隨著溫度的下降，凝結成水滴降到地表，匯流成海洋，

地球進入了海洋時代。在太古代開始出現(xiàn)原始生命，但此時期的化石很少，目前已知的最早

的生命痕跡，其生存年代大約在38億年前。

火山噴發(fā)巖漿流巖漿冷卻、凝固

科學家通過對地球地層和化石的研究，逐步揭示了地球在25億年前至今發(fā)生的變化。

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25億~5.7億年前的元古代，地球上開始出現(xiàn)大片陸地和山脈，海洋中的藻類釋放出氧氣，

大氣中的氧氣含量逐漸增多。

5.7億~2.5億年前的古生代，地球上的陸地大面積增加，原始的歐亞大陸和北美大陸

露出海面，出現(xiàn)昆蟲、魚類、兩棲類、裸蕨類等生物。

2.5億~0.65億年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中國大陸輪廓基本形成，裸子植物和

爬行類動物繁盛。

0.65億年前至今的新生代，地球在第三紀經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運動，奠定了現(xiàn)代地球

地貌的基礎；鳥類、哺乳類動物和被子植物出現(xiàn)；人類誕生。

二.生命的起源

早期的地球沒有任何生命的蹤跡，有化石記錄的生命史可以追溯到38億年前。由于原

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始生命的誕生沒有直接的證據(jù)來證明，人們對生命起源的問題爭論不休，只能通過模擬、實

驗和推測等研究方法，提出各種假說來解釋生命的誕生。

在古代，有人提出生物是由非生命物質自然產(chǎn)生的，如“腐草為螢”、“腐肉生姐”等。

1862年，法國微生物學家巴斯德設計了曲頸瓶做實驗,證明了“腐肉生姐”是錯誤的，是空

氣中的微生物使湯腐敗的，而不是湯腐敗產(chǎn)生了微生物。

奧巴林的蛋白質聚合霍爾丹認為生命起源于細菌

直到20世紀20年代，俄國奧巴林和印度霍爾丹兩位生物化學家各自提出了化學進化假

說，認為最初的原始生命是由原始地球上的非生命物質通過化學作用，逐步由簡單到復雜，

經(jīng)過一個極漫長的自然演化過程而形成的。

1953年，美國生物學家米勒在實驗室用充有甲烷、氨氣、氫氣和水的密閉裝置，以加

熱、放電來模擬原始地球的環(huán)境條件，成功合成了一些氨基酸、有機酸和尿素等。后來，科

學家用同樣的方法證明，構成生物體的所有20種氨基酸均可在原始地球條件下經(jīng)多種途徑

產(chǎn)生。人們開始意識到，原始生命物質可以在沒有生命的自然條件下產(chǎn)生出來，并推論生命

是在此基礎上進化而來的。廣泛開展的模擬實驗，已經(jīng)成為化學進化的主要研究方法。

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米勒實驗原始大氣與原始海洋成分想象圖

一些現(xiàn)代科學家相信生命起源的化學進化假說。簡單的有機分子，如氨基酸、核苷酸等

能結合形成聚合體。他們推測一些有機化合物經(jīng)過長期而又復雜的化學變化，逐漸形成更大、

更復雜的分子，直到形成組成生物體的基本物質一蛋白質，以及作為遺傳物質的核酸等大分

子物質。但是，關于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科學家還不清楚。

在一定條件下，蛋白質和核酸等物質經(jīng)過濃縮、凝聚等作用，可以形成一個由多種分子

組成的體系。這個體系的外面有一層膜，將其內(nèi)部與海水相隔開，在原始海洋中經(jīng)歷漫長、

復雜的變化，最終形成了原始的生命。

1959年9月，人們在落到澳大利亞的一顆隕石中發(fā)現(xiàn)了多種氨基酸和有機物，這一發(fā)

現(xiàn)震動了當時整個科學界。由此，有人提出假說，原始生命物質也有可能來自外星球。

【例題分析】

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【例1】如圖為美國學者米勒模擬原始地球條件和大氣成分的實驗裝置，此實驗說明

（）

A．原始地球能形成原始生命B．紫外線等自然條件的長期作用形成原始生命

C．生命起源于原始大氣D．原始地球能形成構成生物體的有機物

【答案】D

【解析】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?yōu)樵忌?。米勒通過實

驗驗證了化學起源學說的第一階段。米勒的實驗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，使水蒸氣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）是生物的蛋白質所含有的。米勒的實驗試圖向人們證實，原始地

球能形成構成生物體的有機物，

2．如圖所示為米勒模擬原始地球條件的實驗裝置，下列說法錯誤的是（）

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A．實驗利用甲烷、氨、氧氣等氣體模擬原始大氣

B．實驗中通過火花放電模擬原始大氣的雷電條件

C．實驗后可以在裝置中檢測到多種有機小分子物質

D．實驗證明了在原始地球條件下從無機小分子轉化為有機小分子的可能性

【答案】A

【解析】A.米勒實驗裝置大容器內(nèi)模擬了原始大氣的成分，原始大氣沒有氧氣，A錯誤。

B.實驗中通過火花放電模擬原始大氣的雷電條件，B正確。

C.實驗后可以在裝置中檢測到多種有機小分子物質，C正確。

D.實驗證明了在原始地球條件下從無機小分子轉化為有機小分子的可能性，D正確。

3.如圖是米勒模擬原始大氣合成有機物的實驗裝置，有關敘述錯誤的是（）

A．裝置中甲烷、氨、水、氫四種氣體用于模擬原始地球的大氣

B．火花放電模擬閃電

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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

【答案】D

【解析】A.裝置中甲烷、氨、水、氫四種氣體用于模擬原始地球的大氣，故A正確。

B.裝置中的火花模擬閃電，故B正確。

C.燒瓶中的沸水模擬了高溫條件下的原始海洋，故C正確。

D.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(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D錯誤。

4．下列說法正確的是（）

A．板塊構造學說認為板塊漂浮在軟流層上，不斷發(fā)生碰撞和張裂

B．米勒模擬實驗證明了原始海洋中的有機物會演變成原始生命

C．天體系統(tǒng)的結構層次為：地月系—太陽系—銀河系—河外星系—總星系

D．大爆炸宇宙論和板塊構造學說都是經(jīng)過科學實證的結

【答案】A

【解析】A、板塊構造學說認為板塊“漂浮”在軟流層上，不斷發(fā)生碰撞和張裂，故A正

確。

B、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(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B錯誤。

C、銀河系和河外星系屬于并列關系，故C錯誤。

D、人類沒有充足的證據(jù)證實大爆炸宇宙論、板塊構造學說觀點的真實性，故D錯誤。

5.在探索地球上生命起源的活動中，美國科學家米勒做了一個著名的實驗：他把甲烷、氫

氣、氨氣和水蒸氣等混合成一種和原始大氣成分基本一致的氣體，放入真空密閉的玻璃

容器中進行模擬實驗。一個星期后，他驚奇地發(fā)現(xiàn)儀器中有數(shù)種氨基酸生成。下列關于米

勒實驗的說法正確的是（）

A．原始大氣可以供給呼吸B．該過程發(fā)生了化學變化

C．在該過程中元素的種類發(fā)生了變化D．該過程形成了原始生命

【答案】B

【解析】A、原始大氣中沒有氧氣，不能供給呼吸，A選項錯誤，不符合題意；

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B、混合氣體中原來沒有氨基酸，一個星期后生成了氨基酸，有新物質生成的變化屬于化

學變化，B選項正確，符合題意；

C、化學變化前后元素的種類保持不變，C選項錯誤，不符合題意；

D、米勒實驗過程中無機物轉化為有機物，沒有形成原始生命，D選項錯誤，不符合題

意。

6.2019年春節(jié)期間，由吳京主演的科幻電影《流浪地球》獲得了極佳口碑。影片中介紹因

為太陽系中唯一的恒星太陽即將毀滅，所以人類尋找新的棲息地不需要考慮的因素是

（）

A．適宜的溫度B．一定厚度，適宜呼吸的大氣

C．充足的水D．新棲息地所在的星球自轉一周時間為24小時

【答案】D

【解析】科學研究表明,適宜的溫度、充足的水、一定厚度和適宜呼吸的大氣是地球生命得

以存在的三個條件，故選擇答案D。

7．如果地球上沒有大氣，下列發(fā)生過的現(xiàn)象中，仍然存在的是()

A．狂風暴雨B．雷電交加C．地震D．天空出現(xiàn)彩虹

【答案】C

【解析】A.狂風是氣壓差導致的空氣流動，若無大氣，不會存在，故A錯誤；

B.雷電是大氣電子碰撞產(chǎn)生的，若無大氣，不會存在，故B錯誤；

C.地震是地殼運動的表現(xiàn)，并不以大氣存在為前提，故C正確；

D.彩虹多出現(xiàn)與雨后，太陽光照射到空氣中的水滴，光線被折射及反射，在天空上形成拱

形

8.生命起源一直是科學界爭論的熱點。有科學家認為“生命起源于外星球”，以下不支持該

論點的是()

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸

B．天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國青年學者米勒在實驗室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

【答案】D

【解析】在眾多的生命起源的觀點中，就有一種觀是“生命起源于外星球”的觀點?！吧?/p>

源于外星球”的推測雖然缺乏嚴密的邏輯關系，但是也有了一些證據(jù)。如隕石中發(fā)現(xiàn)有并非

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來自地球的氨基酸，天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物，最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少

量冰以外，深處還埋有水等。隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸，天文學家在星際空間

發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物，最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水，都能夠證明“生

命起源于外星球”的觀點，故A、B、C不符合題意；美國青年學者米勒在實驗室模擬原始

大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸，所能證明的是生命起源的化學進化學說，而不是“生

命起源于外星球”的觀點，故D符合題意。故選D。

9.2004年3月美國“機遇號”火星車找到了火星上可能存在過生命棲居的證據(jù)，請你猜測一

下，火星車在火星表面發(fā)現(xiàn)了()

A．曾被水浸潤過的痕跡B．顯示生命起源與演化的化石

C．大量被流星體撞擊的坑穴D．適合生命呼吸的空氣

【答案】A

【解析】本題結合社會熱點考查行星適合生物生存的宇宙環(huán)境和自身條件等知識點.A項液

態(tài)水的存在,是適合生命棲居的重要依據(jù),D項火星的大氣并非以氧氮為主,因此不適合生物

呼吸。

10．下面是小勇同學學習了《生命起源與進化》后總結的觀點，小旭同學說其中有一項是

錯誤的，你認為錯誤的一項是()

A．生命進化的最直接證據(jù)是同源器官的發(fā)現(xiàn)

B．原始生命誕生的標志是原始新陳代謝和個體增殖

C．地層中不同地質年代的化石揭示了生物進化的順序

D．米勒的實驗可以說明原始地球能形成構成生物體的有機物

【答案】A

【解析】A、生物進化的證據(jù)有化石證據(jù)、比較解剖學上的證據(jù)、胚胎學上的證據(jù)等，在

研究生物進化的過程中，化石是最重要的、比較全面的證據(jù)，化石是由古代生物的遺體、

遺物或生活痕跡等，由于某種原因被埋藏在地下，經(jīng)過漫長的年代和復雜的變化而形成

的．化石在地層中出現(xiàn)的先后順序，說明了生物是由簡單到復雜、由低等到高等、由水生

到陸生逐漸進化而來的，始祖鳥化石說明了鳥類是由古代的爬行動物進化來的等；而比較

解剖學上的同源器官只是證明了具有同源器官的生物具有共同的原始祖先；胚胎學上的證

據(jù)（如鰓裂）只是說明了古代脊椎動物的原始祖先都生活在水中．符合題意．

B、原始生命起源于原始的海洋，原始生命誕生的標志的是出現(xiàn)原始的新陳代謝和個體增

殖等生命的特征，不符合題意．

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C、在研究生物的進化的過程中，化石是重要的證據(jù)，越古老的地層中，形成化石的生物

越簡單、低等、水生生物較多．越晚近的地層中，形成化石的生物越復雜、高等、陸生生

物較多，因此地層中不同地質年代的化石揭示了生物進化的順序．不符合題意．

D、米勒的實驗向人們證實，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(xiàn)的．不符合題意．

11．下面關于地球演化的敘述正確的是()

A．最初海洋的水來自彗星

B．原始大氣與現(xiàn)在大氣的構成是相同的

C．地球形成之初已經(jīng)有大片的陸地

D．地球大氣中的氧氣含量是在植物出現(xiàn)后逐漸增多的

【答案】D

【解析】在綠色植物出現(xiàn)以前,地球的大氣中并沒有氧.只是在距今20億至30億年以前,綠

色植物在地球上出現(xiàn)進行光合作用并逐漸占有優(yōu)勢以后,地球的大氣中才逐漸含有氧,從而使

地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發(fā)生和發(fā)展。

12.原始地球條件下，最初生成有機小分子物質和有機高分子物質的場所依次是()

A．原始海洋、陸地B．原始大氣、原始大氣

C．原始海洋、原始海洋D．原始大氣、原始海洋

【答案】D

【解析】化學起源學說認為：原始地球的溫度很高，地面環(huán)境與現(xiàn)在完全不同：天空中赤

日炎炎、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、氨、

甲烷等構成了原始的大氣層，與現(xiàn)在的大氣成分明顯不同的是原始大氣中沒有游離的氧；

原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機物，

隨著地球溫度的逐漸降低，原始大氣中的水蒸氣凝結成雨降落到地面上，這些有機物隨著

雨水進入湖泊和河流，最終匯集到原始的海洋中．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，形成復雜的有機物，經(jīng)過及其漫長的歲月，逐漸形成了

原始生命．可見生命起源于原始海洋．由上可知，最初生成有機小分子物質和有機高分子

物質的場所依次是原始大氣層、原始海洋．可見D符合題意。

13．原始大氣與空氣相比較，沒有的氣體成分是()

A．氫氣B．甲烷C．氧氣D．二氧化碳

【答案】C

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【解析】地質學家研究表明，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、甲烷等構成了原始的大氣層，雖有

少量的水蒸氣受到強烈的紫外線的作用，分解為氫和氧，但是氫由于太輕而浮到大氣層的

最高處，大部分逐漸消失在宇宙空間，而氧氣很快與地面上的一些物質結合為氧化物，因

此原始大氣中沒有氧氣。故選C。

14．原始生命形成的過程中，保護原始生命不受紫外線傷害主要靠()

A．噴射的火山B．原始大氣C．原始海洋D．原始陸地

【答案】C

【解析】原始大氣是沒有臭氧的，故不能防止紫外線。而因為海洋中的有機小分子物質避

免了紫外線的輻射，使原始海洋成了原始生命的搖籃。

15．生命起源一直是科學界的熱點．以下哪一項證據(jù)與“生命起源于外星球”的推測缺乏嚴

密的邏輯關系()

A．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸

B．天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物

C．最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水

D．美國青年學者米勒在實驗室模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸

【答案】D

【解析】在眾多的生命起源的觀點中，就有一種觀點是“生命起源于外星球”．“生命起源于

外星球”的推測雖然缺乏嚴密的邏輯關系，但是也有了一些證據(jù)．如隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自

地球的氨基酸，天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種有機物，最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰

以外，深處還埋有水等．隕石中發(fā)現(xiàn)有并非來自地球的氨基酸，天文學家在星際空間發(fā)現(xiàn)

了數(shù)十種有機物，最近發(fā)現(xiàn)火星除兩極有少量冰以外，深處還埋有水，都能夠證明“生命起

源于外星球”的觀點．故A、B、C三個選項都不合題意．D、美國青年學者米勒在實驗室

模擬原始大氣和閃電，人工合成了多種氨基酸，所能證明的是生命起源的化學進化學說，

而不是“生命起源于外星球”的觀點．故符合題意．故選D．

16．原始地球表面遭受強烈紫外線照射的主要原因是()

A．太陽光中的紫外線特別強B．原始大氣中沒有氧氣層

C．原始地球表面的溫度特別高D．原始大氣中沒有臭氧層

【答案】D

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【解析】大氣層中的臭氧層具有阻擋紫外線的作用，而原始大氣中不含臭氧。

17．地球上最早出現(xiàn)的原始生命，它的新陳代謝類型最可能是()

A．異養(yǎng)厭氧型B．自養(yǎng)厭氧型

C．異養(yǎng)需氧型D．自養(yǎng)需氧型

【答案】A

【解析】由于原始生命不能自己制造有機物，所以是異養(yǎng)型，且在原始大氣中沒有氧氣的

存在，所以原始生命是厭氧型的。

18.在地球上原始生命的起源過程中，原始生命的物質可能是()

A．氨氣和氫氣B．原始蛋白質和原始核酸

C．葡萄糖和氨基酸D．水蒸氣和二氧化碳

【答案】B

【解析】由于蛋白質和核酸是構成生命的重要物質，所以在地球上原始生命的起源過程

中，原始生命的物質可能是原始蛋白質和原始核酸。

19．地球上原始大氣與現(xiàn)代大氣的區(qū)別是()

A．沒有氮氣B．沒有臭氧C．沒有氧氣D．以上三項都有

【答案】D

【解析】在原始大氣中沒有氧氣、臭氧、氮氣。

20．原始生命物質的誕生條件是()

A．原始大氣B．原始海洋C．能量D．以上三項都是

【答案】D

【解析】原始生命物質的誕生需要原始大氣(物質)、原始海洋(場所)、能量等。

21．科學家提出原始生命的誕生，運用的科學方法主要是()

A．實驗B．假說C．觀察D．推理

【答案】B

【解析】原始生命誕生沒人知道是什么情況，只能先通過假說，然后去驗證。

22．歷史上巨行星(如木星和土星)的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒有

游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推測，原始地球空氣的成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個探索地球上的生命是如何起源的實驗(下圖

是米勒實驗的裝置圖)。米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸

氣，通過放電和照射紫外線的方法代替原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請根據(jù)

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圖回答下列問題：

(1)米勒實驗屬于__(選填“黑箱實驗”、“對照實驗”、“模擬實驗”)。

(2)如果在實驗裝置的氣體中有氧氣存在，實驗過程中極有可能發(fā)生____。

(3)在絕大多數(shù)的實驗中，往往用水作為冷卻劑，主要原因是____。

(4)從地球上的生命是如何起源的角度，觀察到實驗收集到氨基酸混合物的現(xiàn)象，你得出的

結論是____。

(5)1972年米勒又開始做另一個實驗：他把早期地球可能具有的氨和氰化物(一種小分子)的

混合溶液密封于小瓶內(nèi)，置于－78℃的低溫下達25年之久，結果發(fā)現(xiàn)小瓶內(nèi)生成了生命的

基本物質DNA和蛋白質的組成成分——堿基和氨基酸，據(jù)此可作出的推測

是。

【答案】(1)模擬實驗(2)爆炸(3)比熱大、成本低(4)在原始地球條件下，無機小分子能反

應生成有機分子(原始生命物質)(5)地球上的原始生命(生命物質)也可能起源于冰中(低溫條

件下)

【解析】米勒的實驗證明在原始大氣情況下，從無機小分子轉化為有機小分子的可能性。

米勒實驗模擬了原始地球的條件和大氣成分，其中甲烷、氨、氫氣等氣體模擬了原始大

氣，火花放電模擬閃電，冷凝器模擬了降雨，裝置下的液體模擬了原始海洋。

米勒的實驗說明，在一定的條件下，原始地球上的原始大氣中，各種成分是能夠轉變?yōu)橛?/p>

機小分子的，這是生命起源的第一步?？茖W家推測，生命起源的第二步是由有機小分子合

成蛋白質、核酸等有機大分子。生命起源的第三步是地球上有機大分子形成多分子獨立的

體系。生命起源的第四步也是具有決定意義的一步，是多分子獨立的體系在原始海洋中逐

漸形成了原始生命。

23．歷史上巨行星（如木星和土星）的大氣成分變化可能較小，而現(xiàn)在它們的大氣中都沒

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有游離氧，其主要成分是氫氣、氦氣、甲烷和氨。由此推斷，原始地球空氣成分和木星、

土星上的大氣成分類似。1953年米勒做了一個探索地球上的生命是如何起源的實驗。米勒

向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，通過放電和紫外線照射的

方法模擬原始地球的環(huán)境條件，獲得了多種氨基酸。請根據(jù)下圖回答下列問題。

（1）米勒實驗屬于“模擬實驗”。米勒試驗裝置中左上方大容器內(nèi)模擬了______的成分，它

與現(xiàn)在的大氣成分相比主要不含______。進行火化放電模擬閃電，主要為該實驗提供

______。

（2）米勒試驗裝置中煮沸的水模擬了______，冷凝后獲得了氨基酸。通過這個試驗米勒得

出的結論是______。

（3）根據(jù)米勒的試驗，部分學者提出了化學起源學說，他們認為生命起源的大致過程是：

原始大氣（無機小分子）→______→復雜有機物→原始生命。

【答案】原始大氣氧氣能量原始海洋在原始地球的條件下從無機小分子物

質形成有機小分子物質，是完全可能的有機小分子物質

【解析】（1）在難以直接拿研究對象做實驗時，有時用模型來做實驗，或者模仿實驗的某

些條件進行實驗，叫模擬實驗；因為現(xiàn)在的大氣與原始大氣存在很大的差別，因此米勒是

通過模擬原始大氣成分進行實驗的，屬于模擬實驗；美國青年學者用如圖的實驗證明了生

命起源的第一步；原始大氣中有水蒸氣、氨氣、甲烷等，它與現(xiàn)在大氣成分相比主要不含

有氧氣；米勒向裝置中通入推測的原始大氣成分：甲烷、氫氣、氨、水蒸氣，因此米勒實

驗裝置大容器內(nèi)擬了原始大氣的成分。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；

（2）米勒試驗裝置中煮沸的水模擬了原始海洋，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)，

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）是生物的蛋白質所含

有的，氨基酸合成大分子蛋白質；因此，“米勒模擬原始地球的條件”，合成有機小分子，

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如氨基酸。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(xiàn)的。觀察到實驗收集氨基酸混合物的現(xiàn)

象，可以推測在原始地球條件下，無機小分子能反應生成有機小分子，是完全可能的；

（3）生命起源的學說有很多，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(nèi)，由非生命

物質經(jīng)過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的?；瘜W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?yōu)樵忌?。米勒通過實驗驗證了化學起源學說的第一階段。

24．下圖是生命化學起源的過程示意圖，請據(jù)圖回答下列有關生命起源的問題。

（1）原始大氣的成分有哪些？____。這些物質是從哪里來的？____。

（2）原始大氣成分與現(xiàn)在的大氣成分有什么明顯不同？____。

（3）生命起源的第一階段是由原始大氣的各成分形成____，第二階段是由____形成____，

第三階段是由____形成_____，并進一步形成原始的單細胞生物。

（4）你認為生命起源的三個階段中最重要的一個階段是____。

（5）發(fā)生在原始大氣中的過程是_____。

（6）發(fā)生在原始海洋中的過程是_____。

【答案】水蒸氣、氫、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等通過火山爆發(fā)噴出來的原

始大氣中不含氧氣有機小分子物質有機小分子物質有機大分子物質有機大分

子物質多分子體系的原始生命第三階段：由有機大分子物質形成原始生命A由無

機物形成有機小分子物質C由有機大分子形成原始生命

【解析】（1）、（2）地質學家研究表明，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、硫

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