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10.將蛙腦破壞,保留脊髓,做蛙心靜脈灌注,以維持蛙的基本生命活動.暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經和傳出神經,分別連接電位計.將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,電位計有電位波動,出現屈反射.如圖為該反射弧結構示意圖.
(1)用簡便的實驗驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導,而在反射弧中只能單向傳遞..
研究發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.進一步研究發現,發揮作用的物質是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.
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:培養基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細胞
對照組:培養基+L-天冬酰胺酶+正常細胞
b.適宜條件下培養后,觀察細胞生長狀態、檢測L-天冬酰胺含量.
實驗結果(如表):
實驗分組生長狀態L-天冬酰胺含量
培養液細胞內
實驗組缺乏缺乏
對照組正常缺乏正常
結果分析:
(2)該實驗利用了酶的專一性特性;表中①應為抑制;對照組細胞內L-天冬酰胺含量正常的原因是能合成L-天冬酰胺酶(有合成L-天冬酰胺的酶).
(3)患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低,是因為發生了免疫(拮抗)反應;該酶口服無效,原因是酶被分解作用.
(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對腫瘤細胞有專一性殺傷作用,對正常細胞無影響.

分析 本題重點考查酶的作用及腫瘤治療的基本原理.
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.

解答 解:(1)根據生物學實驗遵循對照和單一變量的原則,實驗組:培養基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細胞,對照組:培養基+L-天冬酰胺酶+正常細胞,由于淋巴瘤細胞自身不能合成天冬酰胺這種氨基酸,增殖被抑制,而對照組的正常細胞能合成天冬酰胺,所以能正常增殖,實驗組的培養液和細胞內沒有天冬酰胺,對照組的細胞內含有,而培養液中沒有天冬酰胺,在這個實驗中,利用了酶的專一性.
(2)患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低,是因為發生了免疫反應反應,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;該酶口服無效,原因是在消化道內,酶作為蛋白質被蛋白酶分解失活而失去療效.
(3)根據實驗結果,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.
故答案為:
(1)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)
(2)免疫(拮抗)                酶被分解作用
(3)對腫瘤細胞有專一性殺傷作用,對正常細胞無影響

點評 本題情景新穎,靈活地考查了學生生物學實驗的設計、分析能力.實驗設計時主要注意兩個原則:①單一變量原則,②對照原則.酶催化作用的機理是降低反應的活化能,只要活性沒有失去,酶在細胞內、外都可以起催化作用.

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