Question

關于生命起源的問題至今仍是科學家們不斷探索的問題。1953年，美國學者米勒（S.L.Miller）進行了模擬實驗，開辟了通過實驗研究生命起源的新途徑。60年代以來，相繼發現了一些新的科學事實。1969年“阿波羅11號”登月成功，經研究揭示，月球表面的許多環形山是隕石坑。它們是在月球形成是被大量天體撞擊造成的。這表明太陽系初期，天體碰撞頻繁，地球也不會例外。可以推測，那時地殼比較脆弱，到處火山爆發，地球表面溫度極高，即使有少量的CH₄和NH₃放出，也會立即被高溫和極強的紫外輻射裂解為CO₂、H₂和N₂。

本世紀七八十年代，科學家發現了35億年前的、由多細胞組成的、結構較復雜的絲狀微化石。由此可推斷，生命起源可能在40多億年前就已經發生，那時地球剛形成不久。

天文學家已發現了數十種星際分子（是指存在于星際空間的分子），它們大多數是有機化合物。1969年墜落在澳大利亞麥啟遜鎮的隕石中含有氨基酸……

結合米勒的實驗，指出以上資料那些不支持米勒實驗的結論，請簡要說明。（不超過250字）

Answer 1

米勒模擬原始地球的條件，用CH₄和NH₃等合成了氨基酸等小分子有機物，證實了生命起源的過程中，在原始地球的條件下，由原始大氣中的無機小分子生成有機小分子物質成為可能。

資料表明，早期地球表面溫度極高，原始大氣中不可能存在CH₄和NH₃等物質，因此，這一資料不支持米勒實驗的結論。

資料還顯示，星際分子大多數是有機物，所以，地球上最早出現的有機物可能來自星際分子，而不是來自地球，這對米勒實驗證實的結論也提出挑戰。

解析:

本題是一道材料分析題，他介紹“生命起源”問題研究的新進展。在知識方面，本題涉及的知識背景，是高中生物教材中介紹的生命起源的觀點。本題主要考查考生閱讀理解有關生物學類文章的能力；考查考生運用已有的生命起源知識，在分析所給資料的基礎上，回答題目設問的能力，也考查了學生運用自然科學的知識對有關見解進行評價的能力。本題考核目標為“能夠運用自然科學的知識對有關見解、實驗方案、過程和結果進行評價”、“能讀懂一般性科普類文章，并能根據有關資料得出結論”“了解自然科學發展的最新成就和成果及其對社會發展的影響”。解答本題的知識背景是高中生物教材中介紹的生命起源的觀點，該觀點認為，早期地球表面溫度已經降低，但內部溫度仍然很高，火山爆發極為頻繁，從火山內部噴發出的氣體，形成了原始大氣，其中主要有CH₄、NH₃、H₂O和HCN等。這些氣體在宇宙射線、紫外線、閃電等的作用下，可能合成氨基酸、單糖等小分子有機物，由此成為進一步化學進化的基礎，最后演變成原始生命。米勒根據這一假說，設計了一套裝置，模擬了原始大氣成分和其他條件，最后合成了氨基酸等有機物。由此得出：在生命起源中，從無機小分子合成有機物的化學過程，是完成可能的。首先分析資料的第一自然段。米勒實驗依據的假說是，原始地球表面溫度降低后，火山爆發噴發出的氣體，形成了原始大氣，其主要成分有CH₄、NH₃、H₂O和HCN等。而題中給出的資料認為，地球到處火山爆發時期，地球表面溫度極高，即使有少量的CH₄和NH₃放出，也會立即被高溫和極強的紫外輻射裂解為CO₂、H₂和N₂。可見，資料認為，早期地球火山爆發頻繁時期，地球表面溫度極高，那時的原始大氣中，不存在CH₄和NH₃，說明米勒實驗依據的假說不成立。資料的第三自然段內容暗含，地球上的有機物可能來自地球之外。