题目内容
【题目】2019年末，一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们正常的生活节奏。2020年1月6日，中国疾控中心分离出第一株新冠病毒；1月7日完成对该病毒的全部基因组测序；1月24日首个针对新冠病毒的核酸检测试剂盒通过审核，为新冠肺炎的诊断提供了有力的保障。新冠病毒是一种单股正链RNA病毒，外面包裹着衣壳蛋白和囊膜，囊膜上存在刺突蛋白，能特异性识别细胞膜上的ACE2受体从而感染细胞。新冠病毒进入细胞后，首先以正链RNA为模板翻译出RNA聚合酶，然后在该酶的作用下合成负链RNA，再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA或结构蛋白mRNA。
（1）核酸检测多数采用实时荧光RT—PCR法。由于新冠病毒的遗传物质为RNA，在进行PCR之前，应该将样本中的病毒RNA提取出来，在______酶的作用下合成互补的DNA单链（该过程称为RT）。PCR过程需要加入引物，原因是______。2020年1月24日，中国疾控中心公布了针对新冠病毒核酸不同序列设计的引物，其中针对衣壳蛋白基因的一段引物Ⅰ为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否依据此序列设计出另一段引物Ⅱ的序列？______，理由是______。与传统PCR相比，荧光RT—PCR过程中加入了荧光探针，可通过荧光信号对PCR进程实时检测，PCR产物越多，荧光越强。如果待测样本中没有检测出荧光，初步断定样本中______（填“含有”或“不含有”）新冠病毒。
（2）由于核酸检测比较费时费力，现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒，可在更短时间内得出检测结果。假如你是一名科研人员，现提供新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其它相关的生物学材料，请运用现代生物技术，设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，简要写出生产试剂盒的设计思路______（只写出针对抗原或抗体检测的一种方案即可）。
（3）在对新冠病毒检测的过程中，偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象，假如这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题，试从免疫角度分析造成这种现象可能的原因______。
（4）2020年2月15日，法维拉韦正式获得国家药监局批准上市，成为我国第一个针对新冠肺炎具有潜在疗效的药物，该药物能够专一抑制新冠病毒RNA聚合酶，由于人体细胞内也存在RNA聚合酶，有人担心该药物的安全性，请分析他的担心有无道理？______，理由是______。
【答案】逆（反）转录??? DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链??? 不能??? 两段引物的碱基序列没有相关性（既不相同，也不互补；或其他合理答案）??? 不含有??? 方案一（检测新冠病毒抗原）：将产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞与骨髓瘤细胞整合，获得大量的单克隆抗体，并做成检测试剂盒用来检测新冠病毒。
方案二（检测新冠病毒抗体）：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒用来检测（血浆中）新冠病毒的抗体??? 新冠病毒虽感染机体，但机体没来得及产生相应的抗体（或产生的抗体数量太少）??? 没有道理??? 因为新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板的生理过程，而人体细胞内的RNA聚合酶催化以DNA为模板的生理过程，二者不是同一种酶，因此法维拉韦不会抑制人体细胞内RNA聚合酶的活性。???
【解析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
（1）以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化。PCR过程需要加入引物，原因是DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。由于两段引物的碱基序列没有相关性（既不相同，也不互补），因此不能依据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列。与传统PCR相比，荧光RT-PCR过程中加入了荧光探针，可通过荧光信号对PCR进程实时检测，PCR产物越多，荧光越强。如果待测样本中没有检测出荧光，则可初步断定样本中不含有新冠病毒。
（2）根据新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其它相关的生物学材料，要能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，可设计方案如下：
方案一（检测新冠病毒抗原）：将产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞与骨髓瘤细胞整合，获得大量的单克隆抗体，并做成检测试剂盒用来检测新冠病毒。
方案二（检测新冠病毒抗体）：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒用来检测（血浆中）新冠病毒的抗体。
（3）在对新冠病毒检测的过程中，偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象，假如这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题，则可能的原因是：新冠病毒虽感染机体，但机体没来得及产生相应的抗体（或产生的抗体数量太少）。
（4）因为新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板的生理过程，而人体细胞内的RNA聚合酶催化以DNA为模板的生理过程，二者不是同一种酶，因此法维拉韦不会抑制人体细胞内RNA聚合酶的活性，即这种担心没有道理。
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