Question

10．将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动．暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计和．将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计和有电位波动，出现屈反射．如图为该反射弧结构示意图．
（1）用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递．．
研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响．进一步研究发现，发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶，它能将L-天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，增殖被抑制．
为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验．
实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基（含细胞生长所需的物质）、L-天冬酰胺酶
实验步骤：
a．分组
实验组：培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组：培养基+L-天冬酰胺酶+正常细胞
b．适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量．
实验结果（如表）：

实验分组	生长状态	L-天冬酰胺含量
		培养液	细胞内
实验组	①	缺乏	缺乏
对照组	正常	缺乏	正常

结果分析：
（2）该实验利用了酶的专一性特性；表中①应为抑制；对照组细胞内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）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了免疫（拮抗）反应；该酶口服无效，原因是酶被分解作用．
（4）根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响．

Answer 1

分析 本题重点考查酶的作用及肿瘤治疗的基本原理．
1、酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和．
2、癌症的冶疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期，阻止癌细胞的增殖．

解答 解：（1）根据生物学实验遵循对照和单一变量的原则，实验组：培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞，对照组：培养基+L-天冬酰胺酶+正常细胞，由于淋巴瘤细胞自身不能合成天冬酰胺这种氨基酸，增殖被抑制，而对照组的正常细胞能合成天冬酰胺，所以能正常增殖，实验组的培养液和细胞内没有天冬酰胺，对照组的细胞内含有，而培养液中没有天冬酰胺，在这个实验中，利用了酶的专一性．
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了免疫反应反应，外源性酶是蛋白质作为抗原而存在，进入机体后机体发生免疫反应，产生的抗体与之结合失去疗效，多次注射，机体中有记忆细胞，当外源性酶再次进入机体，记忆细胞会迅速增殖分化，产生更强的免疫反应，作用更快，更强，故疗效降低；该酶口服无效，原因是在消化道内，酶作为蛋白质被蛋白酶分解失活而失去疗效．
（3）根据实验结果，理想的抗肿瘤药物应该具有对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响的特性．
故答案为：
（1）L-天冬酰胺酶+正常细胞          专一性          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）对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响

点评 本题情景新颖，灵活地考查了学生生物学实验的设计、分析能力．实验设计时主要注意两个原则：①单一变量原则，②对照原则．酶催化作用的机理是降低反应的活化能，只要活性没有失去，酶在细胞内、外都可以起催化作用．