Question

【题目】近期，以武汉地区为中心爆发了新型冠状病毒（2019-nCoV）病例，该病毒是具外套膜的正链单股RNA病毒。目前，对于该病毒的检测手段主要为利用荧光PCR试剂盒对其核酸进行检测。其原理是，通过提取病人样本中的RNA，进行反转录聚合酶链式反应（RT-PCR，即先通过逆转录获得cDNA，然后以其为模板进行PCR），通过扩增反应将样本中微量的病毒信息加以放大，最后以荧光的方式读取信号。如果PCR之后信号为阳性，那么就可说样本中存在着病毒（已经感染），反之则说明没有感染。

（1）PCR扩增时在加入一对引物的同时还需加入一个特异性的荧光探针，其两端分别标记一个报告基团和一个淬灭基团。如上图所示，探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；Taq酶在催化子链延伸时，还具有外切酶活性，它可以沿着____________（填“5＇→3＇”或“3＇→5＇”）方向将探针酶切降解，使报告基团和淬灭基团分离。于是，随着DNA扩增次数的增加，荧光的强度会逐渐____________（填“增大”或“减小”），从而实现了荧光信号的变化与PCR产物的形成完全同步。

（2）目前2019-nCoV的全基因组序列测定已完成，这有利于我们在研发病毒核酸检测试剂盒时根据其基因组序列来设计___________。

（3）此外，对新型冠状病毒感染的诊断还可以通过抗体检测，这需要利用动物细胞工程中的__________技术，其优点为______________。

（4）为了预防、控制该病的发生、流行，科学人员正在紧急研发相应的疫苗，其中利用灭活的病毒制备的疫苗称为灭活疫苗，这里的“灭活”是指利用物理或化学手段使病毒失去_________，但是并不破坏病原体的_________。此外，还可以利用___________技术来表达抗原蛋白，以大规模生产疫苗。

Answer 1

【答案】5＇→3＇ 增大 引物和（荧光）探针 生产单克隆抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备 感染能力 抗原结构 基因工程

【解析】

1、PCR技术：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。原理：DNA复制。前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶。过程：①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断裂）；②复性：引物结合到互补链DNA上；③延伸：合成子链。

2、单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强、灵敏度高，并可大量制备。

3、灭活是指用物理或化学手段使病毒和细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。

（1）由图分析可知，Taq酶可以沿着5＇→3＇方向将探针酶切降解，使报告基团和淬灭基团分离，且每扩增一次，就有一个报告基因生成，因此随DNA扩增次数的增加，荧光的强度会逐渐增大。

（2）引物和（荧光）探针均需要与母链的一段碱基序列发生互补配对，因此必需已知母链的基因组序列，才能合成引物或（荧光）探针。

（3）通过抗体检测是否感染新型冠状病毒，需要利用动物细胞工程的方法制备单克隆抗体，利用抗原—抗体杂交技术，若出现杂交带，则说明已经被感染。单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强、灵敏度高，并可大量制备。

（4）灭活是指用物理或化学手段使病毒和细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。此外，还可以利用基因工程将编码外源性抗原的基因，导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，以大规模生产疫苗。