Question

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，该酶能将L-天冬酰胺分解，因淋巴瘤细胞自身不能合成L-天冬酰胺，细胞增殖而被抑制．
（1）为验证该酶对上述两种细胞的影响，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、L-天冬酰胺酶、培养基（含细胞生长所需物质）等
实验步骤：
实验组：培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组：培养基+

 

两个组在相同且适宜条件下培养后，观察细胞生长状况，检测L-天冬酰胺含量．实验结果（如下）：

实验分组	生长状况	L-天冬酰胺含量
		培养基中	细胞内
实验组	抑制	缺乏	缺乏
对照组	？	缺乏	正常

结果分析：
对照组细胞生长状况为

 

，细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是

 

．两个组的细胞应保持大小相当、活力相同、

 

．
（2）患者多次静脉注射外源性L-天冬酰胺酶后疗效降低，经检测，在患者的血液发现了抗体与L-天冬酰胺酶结合物，说明患者产生了

 

免疫．
（3）L-天冬酰胺酶口服无疗效．兴趣小组依据上述研究结果设计了如下方案进行验证．
实验组：
步骤一：向2ml的L-天冬酰胺酶溶液加入2ml

 

溶液（甲液），将混合液（a液）pH调至1.5左右，37℃水浴保温10min；向a液加入4ml胰蛋白酶溶液（乙液），将混合液（b液）pH调至8左右，37℃水浴保温20min；
步骤二：向b液中加入含量为A的L-天冬酰胺，将混合液（c液）PH调至8左右，37℃水浴保温20min，检测c液中L-天冬酰胺的含量为B．
对照组：设置情况是

 

；步骤二检测L-天冬酰胺的含量为C．
预期结果：若L-天冬酰胺的含量情况为

 

时，证明L-天冬酰胺酶口服无疗效．

Answer 1

考点：恶性肿瘤的防治

专题：

分析：本题考查学生对探究实验的设计能力，设计实验时，要注意单一变量原则和对照原则．一定要理清题目中的自变量和因变量．实验的一般步骤是：
第一步（分组编号）确定实验组和对照组；
第二步：加样，变化的是自变量（控制无关变量）；
第三步：观察实验结果，得出实验结论．

解答： 解：（1）分组：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）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．将混合液（a液）pH调至1.5左右，只有胃蛋白酶的最适pH为1.5，因而甲液中应加入的是胃蛋白酶或胃液．
对照组应与实验组之间的差别只有一个，根据题意只能是有无酶溶液，因而对照组的设置情况为步骤一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的设计与实验组相同．
要证明L-天冬酰胺酶口服无疗效，说明了L-天冬酰胺酶被胰蛋白酶所分解，因而最终检测的结果为B与A接近，C为0（或“B与A相等，C比A少”）．
故答案为：
（1）L-天冬酰胺酶+正常细胞    正常
正常细胞能合成L-天冬酰胺\正常细胞有合成L-天冬酰胺的酶    数量相等
（2）体液
（3）胃蛋白酶\胃液
步骤一中“不加入甲液，不加入乙液”，其他的设计与实验组相同
B与A接近，C为0（或“B与A相等，C比A少”）

点评：本题情景新颖，灵活地考查了学生生物学实验的设计，酶的相关知识，免疫的知识，蛋白质的特点等．难度中上．