Question

研究發(fā)現(xiàn)豚鼠血清對(duì)人淋巴瘤細(xì)胞有抑制作用，而對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)揮作用的物質(zhì)是L-天冬酰胺酶，該酶能將L-天冬酰胺分解，因淋巴瘤細(xì)胞自身不能合成L-天冬酰胺，細(xì)胞增殖而被抑制．
（1）為驗(yàn)證該酶對(duì)上述兩種細(xì)胞的影響，某興趣小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)材料：正常細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞、L-天冬酰胺酶、培養(yǎng)基（含細(xì)胞生長(zhǎng)所需物質(zhì)）等
實(shí)驗(yàn)步驟：
實(shí)驗(yàn)組：培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細(xì)胞
對(duì)照組：培養(yǎng)基+

 

兩個(gè)組在相同且適宜條件下培養(yǎng)后，觀察細(xì)胞生長(zhǎng)狀況，檢測(cè)L-天冬酰胺含量．實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如下）：

實(shí)驗(yàn)分組	生長(zhǎng)狀況	L-天冬酰胺含量
		培養(yǎng)基中	細(xì)胞內(nèi)
實(shí)驗(yàn)組	抑制	缺乏	缺乏
對(duì)照組	？	缺乏	正常

結(jié)果分析：
對(duì)照組細(xì)胞生長(zhǎng)狀況為

 

，細(xì)胞內(nèi)L-天冬酰胺含量正常的原因是

 

．兩個(gè)組的細(xì)胞應(yīng)保持大小相當(dāng)、活力相同、

 

．
（2）患者多次靜脈注射外源性L-天冬酰胺酶后療效降低，經(jīng)檢測(cè)，在患者的血液發(fā)現(xiàn)了抗體與L-天冬酰胺酶結(jié)合物，說(shuō)明患者產(chǎn)生了

 

免疫．
（3）L-天冬酰胺酶口服無(wú)療效．興趣小組依據(jù)上述研究結(jié)果設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證．
實(shí)驗(yàn)組：
步驟一：向2ml的L-天冬酰胺酶溶液加入2ml

 

溶液（甲液），將混合液（a液）pH調(diào)至1.5左右，37℃水浴保溫10min；向a液加入4ml胰蛋白酶溶液（乙液），將混合液（b液）pH調(diào)至8左右，37℃水浴保溫20min；
步驟二：向b液中加入含量為A的L-天冬酰胺，將混合液（c液）PH調(diào)至8左右，37℃水浴保溫20min，檢測(cè)c液中L-天冬酰胺的含量為B．
對(duì)照組：設(shè)置情況是

 

；步驟二檢測(cè)L-天冬酰胺的含量為C．
預(yù)期結(jié)果：若L-天冬酰胺的含量情況為

 

時(shí)，證明L-天冬酰胺酶口服無(wú)療效．

Answer 1

考點(diǎn)：惡性腫瘤的防治

專(zhuān)題：

分析：本題考查學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意單一變量原則和對(duì)照原則．一定要理清題目中的自變量和因變量．實(shí)驗(yàn)的一般步驟是：
第一步（分組編號(hào)）確定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組；
第二步：加樣，變化的是自變量（控制無(wú)關(guān)變量）；
第三步：觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答： 解：（1）分組：根據(jù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)遵循對(duì)照和單一變量的原則，實(shí)驗(yàn)組：培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細(xì)胞，對(duì)照組：培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+正常細(xì)胞，由于淋巴瘤細(xì)胞自身不能合成天冬酰胺這種氨基酸，增殖被抑制，而對(duì)照組的正常細(xì)胞能合成天冬酰胺，所以能正常增殖，實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)液和細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有天冬酰胺，對(duì)照組的細(xì)胞內(nèi)含有，而培養(yǎng)液中沒(méi)有天冬酰胺，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，利用了酶的專(zhuān)一性．
（2）患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低，是因?yàn)榘l(fā)生了免疫反應(yīng)反應(yīng)，外源性酶是蛋白質(zhì)作為抗原而存在，進(jìn)入機(jī)體后機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，產(chǎn)生的抗體與之結(jié)合失去療效，多次注射，機(jī)體中有記憶細(xì)胞，當(dāng)外源性酶再次進(jìn)入機(jī)體，記憶細(xì)胞會(huì)迅速增殖分化，產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)，作用更快，更強(qiáng)，故療效降低．該酶口服無(wú)效，原因是在消化道內(nèi)，酶作為蛋白質(zhì)被蛋白酶分解失活而失去療效．
（3）該酶口服無(wú)效，原因是在消化道內(nèi)，酶作為蛋白質(zhì)被蛋白酶分解失活而失去療效．將混合液（a液）pH調(diào)至1.5左右，只有胃蛋白酶的最適pH為1.5，因而甲液中應(yīng)加入的是胃蛋白酶或胃液．
對(duì)照組應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組之間的差別只有一個(gè)，根據(jù)題意只能是有無(wú)酶溶液，因而對(duì)照組的設(shè)置情況為步驟一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)組相同．
要證明L-天冬酰胺酶口服無(wú)療效，說(shuō)明了L-天冬酰胺酶被胰蛋白酶所分解，因而最終檢測(cè)的結(jié)果為B與A接近，C為0（或“B與A相等，C比A少”）．
故答案為：
（1）L-天冬酰胺酶+正常細(xì)胞    正常
正常細(xì)胞能合成L-天冬酰胺\正常細(xì)胞有合成L-天冬酰胺的酶    數(shù)量相等
（2）體液
（3）胃蛋白酶\胃液
步驟一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)組相同
B與A接近，C為0（或“B與A相等，C比A少”）

點(diǎn)評(píng)：本題情景新穎，靈活地考查了學(xué)生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，酶的相關(guān)知識(shí)，免疫的知識(shí)，蛋白質(zhì)的特點(diǎn)等．難度中上．