Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)豚鼠血清對人淋巴瘤細(xì)胞有抑制作用，而對正常細(xì)胞無影響，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)揮作用的物質(zhì)是L-天冬酰胺酶，它能將L-天冬酰胺分解，而淋巴瘤細(xì)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(xì)胞的影響，某興趣小組進(jìn)行了以下實(shí)驗。實(shí)驗材料：正常細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞、培養(yǎng)基(含細(xì)胞生長所需的物質(zhì))、L-天冬酰胺酶

實(shí)驗步驟：

a．分組

實(shí)驗組：培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細(xì)胞

對照組：培養(yǎng)基+ ________________________

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

實(shí)驗結(jié)果（如下表）

實(shí)驗分組	生長情況	L-天冬酰胺含量
		培養(yǎng)液	細(xì)胞內(nèi)
實(shí)驗組	①	缺乏	缺乏
對照組	正常	缺乏	正常

結(jié)果

該實(shí)驗利用了酶的_____________特性，表中①應(yīng)為__________________；對照組細(xì)胞內(nèi)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(yīng)。

（3）科學(xué)家利用基因工程生產(chǎn)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(xì)胞內(nèi)表達(dá)時，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗中應(yīng)選用______的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加_______的抑制劑。在提取大腸桿菌內(nèi)的酶，對該菌進(jìn)行破碎時，應(yīng)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(jù)實(shí)驗結(jié)果，你認(rèn)為理想的抗腫瘤藥物應(yīng)該具有的特性是________________________。

Answer 1

【答案】L-天冬酰胺酶 +正常細(xì)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(xì)胞有專一性殺傷作用，對正常細(xì)胞無影響

【解析】

1、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)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(xì)胞周期的間期，阻止癌細(xì)胞的增殖。

（1）a．實(shí)驗?zāi)康臑轵炞CL-天冬酰胺酶對淋巴瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞生長的影響，因此自變量為細(xì)胞種類，實(shí)驗組為培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤細(xì)胞，則對照組為培養(yǎng)基+L-天冬酰胺酶+正常細(xì)胞。

b．實(shí)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(xì)胞生長所需的其它營養(yǎng)成分。實(shí)驗組癌細(xì)胞自身不能合成L-天冬酰胺，增殖被抑制，細(xì)胞生長不正常，即表中①應(yīng)為抑制。對照組細(xì)胞自身應(yīng)能合成L-天冬酰胺酶，可產(chǎn)生L-天冬酰胺，使細(xì)胞內(nèi)的L-天冬酰胺含量正常，所以細(xì)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(yīng)，外源性酶是蛋白質(zhì)作為抗原而存在，進(jìn)入機(jī)體后機(jī)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(jī)體中有記憶細(xì)胞，當(dāng)外源性酶再次進(jìn)入機(jī)體，記憶細(xì)胞會迅速增殖分化，產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)，作用更快，更強(qiáng)，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(xì)胞內(nèi)表達(dá)時，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，可以選用不能產(chǎn)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(zhì)被降解，在實(shí)驗中應(yīng)選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加蛋白酶的抑制劑。大腸桿菌為原核生物，細(xì)胞壁的成分為肽聚糖，據(jù)此分析如下：

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

（4）根據(jù)實(shí)驗結(jié)果可知，理想的抗腫瘤藥物應(yīng)該具有對腫瘤細(xì)胞有專一性殺傷作用，對正常細(xì)胞無影響的特性。