题目内容
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。
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(1)上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 。
(2)上图中完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有 种重组DNA分子;第Ⅲ步操作后,还需经过 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 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 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 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:___________________________________________________________。
理由:___________________________________________________________。
(1)DNA连接酶和限制性核酸内切酶(错一处不得分)
(2)3 筛选含小鼠目的基因的胚胎干细胞
(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(2分)
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
【解析】
试题分析:(1)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)上图中第Ⅱ步操作是构建基因表达载体的过程,该过程中可由两个DNA切段连接成的产物有载体—目的基因,载体—载体,目的基因—目的基因3种重组DNA分子;第Ⅲ步操作是将目的基因导入受体细胞的过程,之后还需经过筛选含小鼠目的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;利用ES细胞经过特殊诱导,使其分化发育成“手”的过程中,要经历细胞分化和凋亡的生理过程。
(4)聚乙二醇或灭活的病毒可以促进动物细胞融合,获得杂种细胞;根据题意可知,在含氨基嘌呤的培养基中,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,可不断分裂增殖,因此可以在上述试管中加入氨基嘌呤后,收集能分裂增殖的细胞,以达到从培养液中分离出杂种细胞的目的。
考点:本题考查动物细胞工程的相关知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。