Question

【題目】新型冠狀病毒（2019-nCoV）的核酸檢測使用逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)。將待測樣本處理后，先將樣本RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，再以cDNA為模板進(jìn)行擴(kuò)增。請(qǐng)據(jù)此回答下列問題：

（1）樣本RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA的原料是_________。

（2）逆轉(zhuǎn)錄PCR反應(yīng)中使用的DNA聚合酶是從水生棲熱菌中分離提取，該DNA聚合酶優(yōu)勢(shì)在于_________。

（3）下表是用于2019-nCoV的cDNA擴(kuò)增的兩種引物序列。

引物名稱	引物序列(5'—3')
引物1	TTCG
引物2	TCAC

①引物1對(duì)應(yīng)的模板鏈序列（3'—5'）為_________。

②下圖為cDNA的部分序列，引物1和引物2對(duì)應(yīng)的位置是_________（選填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ）

（4）PCR技術(shù)獲取目的基因的優(yōu)勢(shì)是_________。

（5）目前_________（選填“能”或“不能”）利用2019-nCoV的遺傳物質(zhì)作為基因工程的載體，請(qǐng)說明原因_________。

Answer 1

【答案】四種脫氧核糖核苷酸 耐高溫 AAGC…… Ⅱ、Ⅲ 可大量擴(kuò)增目的基因 不能 2019-nCoV的遺傳物質(zhì)是RNA，細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，目的基因無法整合到2019-nCoV的遺傳物質(zhì)上，且RNA無法在細(xì)胞中穩(wěn)定存在

【解析】

1、PCR原理：在解旋酶作用下，打開DNA雙鏈，每條DNA單鏈作為母鏈，以4種游離脫氧核苷酸為原料，合成子鏈，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3’端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5’端到3’端延伸的。實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能從3’端延伸DNA鏈。

2、PCR反應(yīng)過程是：變性→復(fù)性→延伸。

（1）合成DNA的原料是四種游離的脫氧核苷酸，因此逆轉(zhuǎn)錄過程過程中需要四種脫氧核糖核苷酸為原料合成cDNA。

（2）傳統(tǒng)的DNA聚合酶高溫易變性，水生棲熱菌在熱水器等高溫環(huán)境下存活著，因此從該菌分離提取出的DNA聚合酶具有耐高溫的優(yōu)勢(shì)。

（3）①根據(jù)表中引物的信息可知，結(jié)合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，引物1對(duì)應(yīng)的模板為：-AAGC……。

②由于DNA聚合酶都是從5’端到3’端復(fù)制子鏈，因此引物應(yīng)結(jié)合到模板的5’端，即圖中的Ⅱ和Ⅲ。

（4）PCR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為：特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡便、省時(shí)、可在體外大量復(fù)制DNA片段。因此PCR技術(shù)獲取目的基因的優(yōu)勢(shì)是可大量擴(kuò)增目的基因

（5）因?yàn)檩d體的作用是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，而細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，不是RNA，因此目的基因無法整合到2019-nCoV的遺傳物質(zhì)RNA上，且RNA無法在細(xì)胞中穩(wěn)定存在，因此不能利用2019-nCoV的遺傳物質(zhì)作為基因工程的載體。