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    4．胚胎干细胞（ES细胞）在生物学研究中具有十分重要的应用价值．

    （1）图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的ES细胞中，再将改造后的ES细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程．在目的基因获取和基因表达载体构建过程中使用的工具酶有DNA连接酶和限制性核酸内切酶．
    （2）图中完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有3种重组DNA分子；第Ⅲ步操作后，还需经过筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞的过程，才能将该ES细胞注射到囊胚中．
    （3）ES细胞在功能上具有发育的全能性的特点；目前研究人员正尝试通过科技手段利用ES细胞经过特殊诱导，为因故失去手的患者提供新的“手”，该过程揭示了细胞分化和凋亡的机理．
    （4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断，一般情况下，细胞中有D或S途径即能分裂增殖．人淋巴细胞中虽然有这两种DNA合成途径，但一般不分裂增殖．鼠ES细胞中只有D途径，但能不断分裂增殖．将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞．若要从培养液中分离出杂种细胞，写出实验方法（不考虑机械方法），并说明理由．
    方法：在上述试管中加入氨基嘌呤后，收集能分裂增殖的细胞．
    理由：淋巴细胞不能分裂，鼠ES细胞的D途径被阻断，也不能分裂，而杂种细胞中有S途径，可分裂增殖．

    分析 分析题图：图示表示采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的ES细胞中，再将改造后的ES细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程．图中Ⅰ表示目的基因的获取；Ⅱ表示基因表达载体的构建；Ⅲ表示将目的基因导入受体细胞；Ⅳ表示将含有目的基因的ES细胞注入囊胚中．

    解答 解：（1）获取目的基因时需要限制酶，构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶．
    （2）图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程，如果只考虑两两结合，则会形成3种重组DNA分子，即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接；第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞，该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞，然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中．
    （3）ES细胞在功能上具有发育的全能性；目前研究人员正尝试通过科技手段利用ES细胞经过特殊诱导，为因故失去手的患者提供新的“手”，该过程揭示了细胞分化和凋亡的机理．
    （4）两种细胞融合时，需加 聚乙二醇促融，获得杂种细胞；根据题干信息“D途径能被氨基嘌呤阻断”，若要从培养液中分离出杂种细胞，可在培养液中加氨基嘌呤，阻断D合成途径，仅有D合成途径的ES细胞及ES细胞自身融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和ES细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖．
    故答案为：
    （1）DNA连接酶和限制性核酸内切酶
    （2）3      筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞
    （3）发育的全能性     分化和凋亡
    （4）聚乙二醇
    方法：在上述试管中加入氨基嘌呤后，收集能分裂增殖的细胞
    理由：淋巴细胞不能分裂，鼠ES细胞的D途径被阻断，也不能分裂，而杂种细胞中有S途径，可分裂增殖

    点评 本题结合图解，考查基因工程的技术和原理、动物细胞融合、胚胎干细胞等知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能准确判断图中各过程的名称及相关操作；识记动物细胞融合的应用，能根据题干信息“D途径能被氨基嘌呤阻断”答题；识记胚胎干细胞的特点及相关应用．

    练习册系列答案
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