题目内容
【题目】新型冠状病毒肺炎是由一种新型冠状病毒（2019-nCoV，简称新冠病毒）引起的。根据相关材料回答下列问题：
材料一：由于疫情发展迅速，新冠病毒核酸检测可以快速有效的对病人及疑似患者的诊断提供直接证据。新冠病毒核酸检测采用荧光定量PCR仪，通过检测荧光信号的累积（以Ct值表示）来确定样本中是否有病毒核酸。新冠病毒的遗传物质为RNA，科学家先将病毒RNA逆转录，再将得到的cDNA进行扩增得到了大量DNA片段。
（1）过程①中，需要使用________酶。
（2）过程③中，需要设计________种引物，且设计时要避免引物之间形成________，而造成引物自连。
（3）采集新冠肺炎疑似患者的咽部细胞样本提取核酸进行上述过程，若经逆转录获得了1 个cDNA，则在过程③中经10次循环后，得到的DNA数量为________个。每一个扩增出来的DNA序列，都可与预先加入的一段荧光标记探针结合，产生荧光信号，扩增出来的靶基因越多，观察到的Ct值就越________。
材料二：应对不断蔓延的新冠肺炎，目前最好的方式仍然是接种疫苗。新冠病毒表面布满像皇冠一样的刺突蛋白（由S基因控制合成）。针对新冠病毒的疫苗可以通过模仿这些刺突蛋白，从而触发人体免疫系统的响应。下图表示疫苗的三种制作原理。
（4）如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗，应选择________作为目的基因，以便用于后续操作。过程②表示构建________，其组成除了目的基因外，还必须有________。过程③需要用________处理细胞。
【答案】逆转录酶 2 碱基互补配对 
大 基因S 基因表达载体 标记基因、启动子、终止子 CaCI2（Ca2+）
【解析】
分析材料一图：图为新型冠状病毒检测的具体操作过程，①为mRNA逆转录形成cDNA的过程，②为单链DNA复制合成双链DNA过程，③为利用PCR扩增DNA过程。
材料二图示为疫苗的三种制作原理，三种疫苗分别为：疫苗Ⅰ：灭活（减毒）疫苗，疫苗Ⅱ：通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原体特异性结构蛋白；疫苗Ⅲ：核酸疫苗，又称基因疫苗。
（1）根据图示过程，过程①中由mRNA合成cDNA为逆转录过程，因此需要使用逆转录酶。
（2）过程③为利用PCR扩增DNA过程，该过程需要设计2种引物，且设计引物时要避免引物之间形成碱基互补配对，否则会造成引物自连。
（3）根据DNA复制特点，若经逆转录获得了1 个cDNA，则在过程③中经10次循环后，得到的DNA数量为个；由于PCR过程每一个扩增出来的DNA序列，都可与预先加入的一段荧光标记探针结合，产生荧光信号，因此，扩增出来的靶基因越多，荧光就越强，观察到的Ct值就越大。
（4）根据题中信息，针对新冠病毒的疫苗可以通过模仿刺突蛋白，从而触发人体免疫系统的响应，而这些刺突蛋白是由S基因控制合成的，所以，如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗，应选择S基因作为目的基因，以便于后续操作。根据图示过程②表示构建基因表达载体，其组成除了目的基因外，还必须有标记基因、启动子和终止子。过程③为转化过程，根据受体细胞为大肠杆菌，所以需要用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞。
阅读快车系列答案
