Question

【题目】新型冠状病毒（COVID-19）的核酸检测采用逆转录PCR技术。先将样本RNA逆转录成cDNA，再以DNA为模板进行扩增。请据此回答下列问题：

（1）样本RNA逆转录成DNA的原料是______________________。

（2）逆转录PCR反应中使用的DNA聚合酶是从水生栖热菌Thermus Aquaticus（Taq）中分离提取。该菌分离提取的DNA聚合酶优势在于_____________。

（3）逆转录PCR反应中热变性过程DNA结构的变化是__________________________。

（4）下表是用于COVID-19的cDNA扩增的两种引物序列，请据表回答相关问题：

引物名称	引物序列（5′-3′）
引物1	TTCGATGTTGAGGGTGCTCAT
引物2	TCACACCAGTTGAAAATCCTAATTG

①引物1对应的模板链序列为________________。

②下图为cDNA的部分序列，请问引物1和引物2分别对应的位置是_________

A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅰ和Ⅲ C．Ⅲ和Ⅳ D．Ⅱ和Ⅲ

（5）PCR技术获取目的基因的优势是________________________________。

（6）能否利用COVID-19的遗传物质作为基因工程的载体?请说明原因_____________________。

Answer 1

【答案】dNTPs（脱氧核苷酸） 耐高温 DNA双链间的氢键断裂，双螺旋结构解开，DNA变为单链 5′-ATGAGCACCCTCAACATCGA-3′ D 可以在短时间内大量扩增目的基因 不能：基因工程中目的基因为双链DNA片段，面2019-nCoV的遗传物质为单链RNA片段。二者结构不统一，目的基因无法插入RNA片段中，因此2019-nCoV的遗传物质无法成为基因工程的载体。

【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：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；中温延伸：合成子链。

（1）逆转录PCR与常规PCR的差异在于：在PCR之前加入一个逆转录过程，根据所学知识，逆转录以RNA为模板，以dNTPs（脱氧核苷酸）为原料，合成的产物为DNA单链，再通过DNA聚合酶，可以合成双链DNA分子。

（2）PCR变性采用高温的方式加热到90-95℃使DNA双链打开，退火和延伸的温度也相对较高，而普通细菌中的DNA聚合酶无法耐高温，需要寻找一种极热环境下的细菌，提取其DNA聚合酶才能适用于PCR反应。因此该DNA聚合酶的优势是耐高温。

（3）热变性时DNA双链间的氢键断裂，双螺旋结构解开，DNA变为单链。

（4）①引物与模板链序列满足碱基互补配对原则，因此引物1对应的模板链序列为5′-ATGAGCACCCTCAACATCGAA-3′；

②引物1和引物2的序列应满足延伸方向为5′→3′，且其延伸的方向应包含目的基因片段，因此可知引物1和引物2只能分别选择Ⅱ和Ⅲ。即D正确。

（5）PCR技术相较于其他获取目的基因的方法的优势在于可以快速获得大量目的基因。

（6）基因工程中目的基因为双链DNA片段，2019-nCoV的遗传物质为单链RNA片段。二者结构不统一，目的基因无法插入RNA片段中，因此2019-nCoV的遗传物质无法成为基因工程的载体。