Question

【题目】2020年4月12日，由军事科学院陈薇院士团队牵头研发的创新型重组疫苗产品——重组新冠病毒（腺病毒载体）疫苗正式在武汉开始受试者接种试验。腺病毒也会引起人类呼吸系统等不适，但只要不是免疫缺陷者，一般不会导致严重后果，可以被当做没有杀伤力的载体，将其一部分基因替换成新冠病毒的刺突糖蛋白S蛋白基因就可以得到重组病毒，然后接种于人体后就能达到类似接种牛痘病毒预防天花的效果。

注：A、B、C、D是引物，箭头是延伸方向

（1）图中是新冠病毒S蛋白基因可用PCR技术体外扩增，PCR技术的原理是___________，需经过变性→_______→延伸→重复过程，其中子链延伸需要引物，引物会与________结合，此处应该选用的引物种类是___________（用图中字母作答）。

（2）新冠病毒S蛋白基因和载体重组时需要的一种工具酶是___________，与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列_____（填“有”或“无”）专一性要求。

（3）病毒基因表达依赖启动子，它是__________片段，位于基因的首端，是________识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。

Answer 1

【答案】DNA双链复制 复性 单链相应互补序列 A、D DNA连接酶 无 一段特殊结构的DNA RNA聚合酶

【解析】

PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性、延伸三步。在循环之前，常需要进行一次预变性，以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。

PCR过程为:

变性，当温度上升到90 ℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。

复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

延伸，温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的位点；终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停止下来。

（1）图中是新冠病毒S蛋白基因可用PCR技术体外扩增，PCR技术是根据DNA双链复制的原理在体外完成的，需经过变性→复性→延伸→重复过程，其中子链延伸需要引物，引物会与单链相应互补序列通过氢键结合，根据DNA的结构特点，再结合DNA复制方向只在引物的3’端开始延伸的特点可推测，此处应该选用的引物种类是A、D，这样就能通过PCR技术获得引物之间的DNA序列。

（2）构建新冠病毒S蛋白基因的表达载体时，需要用的DNA连接酶，该酶与限制性核酸内切酶相比，对要实现重组的DNA两端碱基序列无专一性要求，如T4DNA连接酶既能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，也能将双链DNA的平末端连接起来。

（3）病毒基因表达依赖启动子，它是位于基因首端的一段特殊结构的DNA片段，RNA聚合酶能识别并结合在该部位，而后驱动基因转录出mRNA。