Question

研究發(fā)現(xiàn)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(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，因淋巴瘤細胞自身不能合成L-天冬酰胺，細胞增殖而被抑制．
（1）為驗證該酶對上述兩種細胞的影響，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、L-天冬酰胺酶、培養(yǎng)基（含細胞生長所需物質(zhì)）等
實驗步驟：
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+

 

兩個組在相同且適宜條件下培養(yǎng)后，觀察細胞生長狀況，檢測L-天冬酰胺含量．實驗結(jié)果（如下）：

實驗分組	生長狀況	L-天冬酰胺含量
		培養(yǎng)基中	細胞內(nèi)
實驗組	抑制	缺乏	缺乏
對照組	？	缺乏	正常

結(jié)果分析：
對照組細胞生長狀況為

 

，細胞內(nèi)L-天冬酰胺含量正常的原因是

 

．兩個組的細胞應(yīng)保持大小相當、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，在患者的血液發(fā)現(xiàn)了抗體與L-天冬酰胺酶結(jié)合物，說明患者產(chǎn)生了

 

免疫．
（3）L-天冬酰胺酶口服無療效．興趣小組依據(jù)上述研究結(jié)果設(shè)計了如下方案進行驗證．
實驗組：
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c液中L-天冬酰胺的含量為B．
對照組：設(shè)置情況是

 

；步驟二檢測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，證明L-天冬酰胺酶口服無療效．

Answer 1

考點：惡性腫瘤的防治

專題：

分析：本題考查學(xué)生對探究實驗的設(shè)計能力，設(shè)計實驗時，要注意單一變量原則和對照原則．一定要理清題目中的自變量和因變量．實驗的一般步驟是：
第一步（分組編號）確定實驗組和對照組；
第二步：加樣，變化的是自變量（控制無關(guān)變量）；
第三步：觀察實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論．

解答： 解：（1）分組：根據(jù)生物學(xué)實驗遵循對照和單一變量的原則，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+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(yǎng)液和細胞內(nèi)沒有天冬酰胺，對照組的細胞內(nèi)含有，而培養(yǎng)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(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，進入機體后機體發(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(chǎn)生更強的免疫反應(yīng)，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(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．
對照組應(yīng)與實驗組之間的差別只有一個，根據(jù)題意只能是有無酶溶液，因而對照組的設(shè)置情況為步驟一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的設(shè)計與實驗組相同．
要證明L-天冬酰胺酶口服無療效，說明了L-天冬酰胺酶被胰蛋白酶所分解，因而最終檢測的結(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+正常細胞    正常
正常細胞能合成L-天冬酰胺\正常細胞有合成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)計與實驗組相同
B與A接近，C為0（或“B與A相等，C比A少”）

點評：本題情景新穎，靈活地考查了學(xué)生生物學(xué)實驗的設(shè)計，酶的相關(guān)知識，免疫的知識，蛋白質(zhì)的特點等．難度中上．