Question

【題目】研究發(fā)現豚鼠血清對人淋巴瘤細胞有抑制作用，而對正常細胞無影響，進一步研究發(fā)現，發(fā)揮作用的物質是L-天冬酰胺酶，它能將L-天冬酰胺分解，而淋巴瘤細胞自身不能合成該氨基酸，增殖被抑制。

（1）為驗證該酶對兩種細胞的影響，某興趣小組進行了以下實驗。實驗材料：正常細胞、淋巴瘤細胞、培養(yǎng)基(含細胞生長所需的物質)、L-天冬酰胺酶

實驗步驟：

a．分組

實驗組：培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細胞

對照組：培養(yǎng)基+ ________________________

b．適宜條件下培養(yǎng)后，觀察細胞生長狀態(tài)、檢測L-天冬酰胺含量。

實驗結果（如下表）

實驗分組	生長情況	L-天冬酰胺含量
		培養(yǎng)液	細胞內
實驗組	①	缺乏	缺乏
對照組	正常	缺乏	正常

結果

該實驗利用了酶的_____________特性，表中①應為__________________；對照組細胞內L-天冬酰胺含量正常的原因是__________________________________________。

（2）患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低，是因為發(fā)生了_________反應。

（3）科學家利用基因工程生產L-天冬酰胺酶，真核生物基因（L-天冬酰胺酶基因）在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解。為防止蛋白質被降解，在實驗中應選用______的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質純化的過程中應添加_______的抑制劑。在提取大腸桿菌內的酶，對該菌進行破碎時，應將其____________。

A．置于蒸餾水中 B．用纖維素酶水解 C．置于稀鹽酸中 D．冷凍研磨

（4）根據實驗結果，你認為理想的抗腫瘤藥物應該具有的特性是________________________。

Answer 1

【答案】L-天冬酰胺酶 +正常細胞 專一性 抑制 能合成L-天冬酰胺酶（有合成L-天冬酰胺的酶） 免疫 蛋白酶缺陷型 蛋白酶 D 對腫瘤細胞有專一性殺傷作用，對正常細胞無影響

【解析】

1、酶是活細胞產生的具有催化功能的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA；酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。
2、癌癥的冶療主要是利用藥物作用于癌細胞周期的間期，阻止癌細胞的增殖。

（1）a．實驗目的為驗證L-天冬酰胺酶對淋巴瘤細胞和正常細胞生長的影響，因此自變量為細胞種類，實驗組為培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細胞，則對照組為培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+正常細胞。

b．實驗利用了酶的專一性，即L-天冬酰胺酶能將L-天冬酰胺分解，可使培養(yǎng)基中不含L-天冬酰胺，但不影響細胞生長所需的其它營養(yǎng)成分。實驗組癌細胞自身不能合成L-天冬酰胺，增殖被抑制，細胞生長不正常，即表中①應為抑制。對照組細胞自身應能合成L-天冬酰胺酶，可產生L-天冬酰胺，使細胞內的L-天冬酰胺含量正常，所以細胞生長正常。

（2）患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低，是因為發(fā)生了免疫反應，外源性酶是蛋白質作為抗原而存在，進入機體后機體發(fā)生免疫反應，產生的抗體與之結合失去療效，多次注射，機體中有記憶細胞，當外源性酶再次進入機體，記憶細胞會迅速增殖分化，產生更強的免疫反應，作用更快，更強，故療效降低。

（3）真核生物基因（L-天冬酰胺酶基因）在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解，為防止蛋白質被降解，可以選用不能產生該蛋白酶的缺陷型的大腸桿菌以及使用能夠抑制蛋白酶活性的藥物，因此為防止蛋白質被降解，在實驗中應選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質純化的過程中應添加蛋白酶的抑制劑。大腸桿菌為原核生物，細胞壁的成分為肽聚糖，據此分析如下：

A、置于蒸餾水中，由于細胞壁的作用，大腸桿菌不會吸水漲破，故提取不到細胞內的酶，A錯誤；
B、大腸桿菌的細胞壁成分是肽聚糖，用纖維素酶不能把大腸桿菌細胞壁分解，故提取不到細胞內的酶，B錯誤；
C、因為酶遇酸活性會降低甚至會變性失活，故不能用稀鹽酸提取細胞內的酶，C錯誤；
D、研磨可以破壞大腸桿菌細胞壁，而冷凍又可以保持酶的活性，所以可用該方法提取細胞內的酶，D正確。
故選D。

（4）根據實驗結果可知，理想的抗腫瘤藥物應該具有對腫瘤細胞有專一性殺傷作用，對正常細胞無影響的特性。