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第一节 地球上生命的起源 课后检测
一、单选题
1.下列属于原始大气的成分的是( )
A.氨气、氢气、氧气 B.氮气、二氧化碳、氧气
C.甲烷、氢气、氨气、水蒸气 D.氨气、水蒸气、氧气
【答案】C
【详解】
地质学家研究表明,地球大约是在46亿年以前形成的,那时候地球的温度很高,地面
上的环境与现在的完全不同:天空中或赤日炎炎,或电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔
岩横流。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构
成了原始的大气层,原始大气中没有氧气。故C符合题意。
故选C。
2.美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验,支持了生命起源过程中的( )
A.无机物→有机小分子阶段 B.有机小分子→有机大分子阶段
C.有机大分子→原始生命阶段 D.原始生命→原始的单细胞生物阶段
【答案】A
【详解】
米勒的实验中将水注入左下方的烧瓶内,先将玻璃仪器中的空气抽去。然后打开左方
的活塞,泵入甲烷、氨和氢气的混合气体(模拟原始大气)。再将烧瓶内的水煮沸,
使水蒸汽和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环,并在另一容量为5升的大烧瓶
中,经受火花放电(模拟雷鸣闪电)一周,最后生成的有机物,经过冷却后,积聚在
仪器底部的溶液(模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中)。此实验
结果共生成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。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,
即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。
故选A。
3.依据下图对米模拟实验的解释你不认同的是:A.①内模拟了原始大气及闪电
B.②内模拟了原始大气中的水蒸气凝结降雨的过程
C.③内产生了多种蛋白质
D.在原始地球的条件下,无机小分子可以生成有机小分子
【答案】C
【详解】
此实验结果生成了多种氨基酸,米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即
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。米
勒的实验仅能证明无机小分子物质可以形成有机小分子物质氨基酸,而不是蛋白质。
故选C。
4.用模式图能直观解释有关生物学现象,对下列模式图叙述不正确的是( )
A.若该图表示泌尿系统的组成,则B是膀胱
B.若该图表示一条完整的食物链,则C是第三营养级
C.若该图表示生命起源的化学进化过程,则D能完成原始的新陈代谢和个体增殖
D.若该图表示人类进化的历程,则C时期为直立人
【答案】A
【详解】
A.泌尿系统的组成是肾脏,输尿管、膀胱和尿道组成,肾脏是泌尿系统的主要器官,
形成尿液,尿液通过输尿管输送到膀胱,再通过尿道排出体外,所以若该图表示泌尿
系统的组成,A是肾脏,B是输尿管,C是膀胱,D是尿道,故A错误。
B.食物链反映的是生产者与消费者、消费者与消费者之间吃与被吃这种关系的,所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分,若该图表示一条完整的食物链,A是生产
者,则C是第三营养级,故B正确。
C.化学起源假说认为,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;原始
大气在高温、雷电以及紫外线的长期作用下,形成了许多简单的有机物。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,分析可知若该图表示生命起源
的化学进化过程,则D能完成原始的新陈代谢和个体增殖,故C正确。
D.人类的进化经历了:南方古猿→能人→直立人→智人四个阶段,其中南方古猿只
能使用天然工具,能人能制造简单的工具(石器),直立人会打制不同用途的石器,
学会了用火,智人已经学会了人工取火,会制造精细的石器和骨器,能用骨针缝制兽
皮衣物,可用标枪和长矛进行狩猎、捕鱼,所以若该图表示人类进化的历程,则C时
期为直立人,故D正确。
故选A。
【点睛】
解题的关键是理解人类的进化,生命的起源,食物链的结构,泌尿系统的组成。
5.泰坦星(土卫六)是目前太阳系中已知的唯一一颗拥有液态海洋和浓厚大气层的卫
星,为此泰坦星一直被科学家怀疑有生命体的存在。假设泰坦星上存在生命,且与地
球生命的形成过程相同,那么泰坦星的原始生命会诞生在( )
A.原始大气 B.原始陆地
C.原始海洋 D.原始火山
【答案】C
【详解】
化学起源学说认为,原始地球的温度很高,地面环境与现在完全不同:天空中赤日炎
炎、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,如水蒸气、氨、
甲烷等构成了原始的大气层,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有氧气。
原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的有机
物,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这些有
机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆稀薄
的热汤,其中所含的有机物不断的相互作用,形成复杂的有机物,经过及其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命。故选C。
6.下列有关对科学家实验结论或科学成就的叙述,不恰当的是
A.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律,被誉为“遗传学之父”
B.米勒模拟实验证明原始地球上能形成构成生物体的蛋白质等有机物
C.比耐登首先发现生物在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体数减少一半
D.巴斯德向世人证实了细菌不是自然发生的,并发明了保存酒和牛奶的巴氏消毒法
【答案】B
【详解】
A.孟德尔是遗传学的奠基人,孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律,被
誉为“遗传学之父”,A正确。
B.米勒的实验向人们证实,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;而蛋白质是生物大分子,B错误。
C.1883年,比利时胚胎学家比耐登,以马蛔虫为材料,发现其精子和卵细胞各自只
有体细胞染色体数一半(2条染色体),受精卵内的染色体数目又恢复为与体细胞 相
同,C正确。
D.巴斯德:法国科学家,巴斯德向世人证实了细菌不是自然发生的,并发明了保存
酒和牛奶的巴氏消毒法,后人称他为“微生物学之父”,D正确。
故选B。
7.深海热泉高温、缺氧、无光,与地球早期生命诞生时的环境极其类似,热泉中的自
养型细菌能利用地热泉喷出的硫化物和能量,制造有机物,其他动物则以这些细菌为
食。迄今科学家已发现数十个这样“暗无天日”但却生机勃勃的深海热泉生态系统。
根据以上事实不能得到的结论是( )
A.生命起源可能与深海热泉有关 B.有的生物无需阳光也可制造有机物
C.最早诞生的生物可能是细菌 D.所有生态系统都需要利用太阳能
【答案】D
【详解】
阅读题干可知,深海热泉高温、缺氧、无光,没有绿色植物,但存在大量的硫细菌,
这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳,制造有机物。然后,其他动物以这些细菌
为食物来维持生命。科学研究表明,热泉生态系统与地球上生命起源有关,现今发现
的古老细菌,大多都生活在高温,缺氧,含硫和偏酸的环境中。这种环境与热泉喷口
附近的环境极其相似。 热泉喷口附近的环境不仅温度非常高,而且又有大量的硫化物,甲烷,氢气和二氧化碳等,与地球形成时的早期环境十分相似。这一系列的研究发现
说明生命起源可能与深海热泉有关,有的生物无需阳光也可制造有机物,如硫细菌;
古老细菌可能是最早诞生的生物,由此可知,太阳能不是所有生态系统必需的,故D
符合题意。
故选D。
8.《疯狂的外星人》讲述的是号称银河系最先进的外星文明试图和地球建交,谁知一
连串的误会导致意外发生。“地球上的生命来自外星球”这一生命起源的推测得到了
部分人的认可,理由是( )
A.米勒的实验为该推测提供了证据 B.原始地球条件下不可能形成有机物
C.陨石和星际空间发现了有机物 D.在其他星球上已经发现了原始生命
【答案】C
【详解】
在众多的生命起源的观点中,就有一种是“生命起源于外星球”的观点。“生命起源
于外星球”的推测虽然缺乏严密的逻辑关系,但是也有了一些证据。如陨石中发现有
并非来自地球的氨基酸,天文学家在星际空间发现了数十种有机物,最近发现火星除
两极有少量冰以外,深处还埋有水等。都能够证明“生命起源于外星球”的观点。
美国青年学者米勒在实验室模拟原始大气和闪电,人工合成了多种氨基酸,证明在原
始地球条件下不可能形成有机物,证明的是生命起源的化学进化学说,而不是“生命
起源于外星球”的观点。目前在其它星球上还没发现了原始生命。可见C符合题意。
故选C。
二、填空题
9.下图是美国科学家米勒模拟原始地球的生命起源的实验装置:
(1)A装置里通入的气体相当于原始地球上的____________,与现在的大气成分相比,其主要区别是不含有_________。
(2)在A处,正、负电极进行火花放电,是模拟原始地球条件下的___________。
(3)B装置里的液体相当于原始地球上的______________。
(4)连续火花放电后,从活塞处取样,C烧瓶内的样品中含有__________等有机小分子
物质。
【答案】(1) 原始大气 氧气
(2)闪电
(3)原始海洋
(4)氨基酸
【详解】
(1)
化学起源学说认为:原始地球的温度很高,地面环境与现在完全不同:天空中赤日炎
炎、电闪雷鸣,地面上火山喷发、熔岩横流;从火山中喷出的气体,水蒸气、氨气、
甲烷等构成了原始的大气层,与现在的大气成分明显不同的是原始大气中没有游离的
氧;原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下,形成了许多简单的
有机物,随着地球温度的逐渐降低,原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上,这
些有机物随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的海洋中。原始的海洋就像一盆
稀薄的热汤,其中所含的有机物,不断的相互作用,形成复杂的有机物,经过及其漫
长的岁月,逐渐形成了原始生命,可见生命起源于原始海洋。因此,米勒在图中所示
的A处充入的气体有二氧化碳、氮、水蒸气、氢和甲烷等,A装置里通入的气体相当
于原始地球上的原始大气,与现在的大气成分相比,其主要区别是不含有氧气。
(2)
通过(1)分析可知,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)
通过(1)分析可知,B装置里的液体相当于原始地球上的原始海洋。
(4)
米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液内,
模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中。此实验结果共生成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,氨基酸合成大分子蛋白质。因此,连续火花放电后,从活塞处取样,C烧瓶内的样品中含有氨基酸等有机小分子物质。
10.下图是生命化学起源的过程示意图,请据图回答下列有关生命起源的问题。
(1)原始大气的成分有哪些?__________________________。
(2)原始大气成分与现在的大气成分有什么明显不同:_______________。
(3)生命起源的第一阶段是由原始大气的各成分形成________,第二阶段是由__形成
____,第三阶段是由____ 形成__,并进一步形成原始的单细胞生物。
(4)米勒的模拟实验支持了生命起源的____阶段。(选填图中字母)
(5)发生在原始大气中的过程是__。(选填图中字母)
(6)C过程发生在____中。(选填“原始大气”或“原始海洋")
【答案】 水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等 原始大气中不含
氧气 有机小分子 有机小分子 有机大分子 有机大分子 多分子
体系的原始生命 A A 原始海洋
【详解】
(1)原始大气含有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体。
(2)原始大气虽有少量的水蒸气受到强烈的紫外线的作用,分解为氢和氧,但是氢由
于太轻而浮到大气层的最高处,大部分逐渐消失在宇宙空间,而氧气很快与地面上的
一些物质结合为氧化物,因此原始大气中没有氧气。
(3)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。
(4)米勒的实验向人们证实,在生命起源的化学进化过程中,生命起源的第一步,即
A阶段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。(5)发生在原始大气中的过程是A,即由无机物形成有机小分子物质。此过程说明原
始地球尽管不能形成生命,但能形成构成生命体的有机小分子物质。
(6)发生在原始海洋中的过程是:B从有机小分子物质合成大分子有机物质、C从有
机大分子物质演变为原始生命、D从原始生命进化出单细胞生物都是在原始海洋中。