Question

【題目】截止2020年5月，新冠病毒（2019-nCoV）已在全球210多個(gè)國家和地區(qū)蔓延傳播，引發(fā)了全球性的“防疫大戰(zhàn)”。在防疫戰(zhàn)中，盡早確診并及時(shí)隔離是防止新冠病毒過度傳播的有效手段。在現(xiàn)有的檢測新冠病毒的方法中，最常用的是“熒光PCR法”。其基本原理是：將新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA，通過采用多重?zé)晒?/span>RT一PCR技術(shù)，以2019—nCOV的兩個(gè)獨(dú)立基因ORF1ab基因和N基因的保守區(qū)為靶位點(diǎn)設(shè)計(jì)特異性的引物和一定量的熒光標(biāo)記的DNA探針，單管雙檢同時(shí)測定新型冠狀病毒兩個(gè)獨(dú)立基因，消除由于病毒變異帶來的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

請回答下列問題：

（1）“熒光PCR法”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有：___________、___________、引物、四種脫氧核苷酸、緩沖體系。

（2）如果要成功將上述兩個(gè)獨(dú)立基因分別擴(kuò)增出來，則在試劑盒中的引物應(yīng)該有___________種，下圖為“基因ORFlab”對應(yīng)的cDNA片段結(jié)構(gòu)示意圖，則與之對應(yīng)的引物結(jié)合的部位應(yīng)該是圖中的___________（用圖中數(shù)學(xué)作答）。

（3）在檢測過程中，隨著PCR的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物不斷累積，“雜交雙鏈”熒光信號的強(qiáng)度也等比例增加�？赏ㄟ^熒光強(qiáng)度變化監(jiān)測產(chǎn)物量的變化，從而得到一條熒光擴(kuò)增曲線圖（如圖）。

①“平臺(tái)期”出現(xiàn)的最可能原因是：______________________。

②理論上，在檢測過程中，有熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”出現(xiàn)，則說明檢測結(jié)果呈___________（填“陰”或“陽”）性，但為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般會(huì)設(shè)定“雙鏈熒光強(qiáng)度”的閾值（如圖虛線），即達(dá)到或超過閾值時(shí)才確診�，F(xiàn)有甲、乙兩個(gè)待檢樣本，在檢測過程中都出現(xiàn)了上述形態(tài)的曲線，但甲的a點(diǎn)比乙的a點(diǎn)明顯左移。請給這種結(jié)果做出科學(xué)合理的解釋（試劑盒合格且正常，操作過程規(guī)范且準(zhǔn)確）：______________________。

（4）某些“陰謀論者”認(rèn)為新冠病毒是“生物武器”，但這顯然是不攻自破的，因?yàn)槿魏螣釔酆推降膰�家、組織和個(gè)人都不可能去研究這類“人類公敵”。早在1998年，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申：______________________。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶 熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（Taq酶） 4 1和4 試劑盒中的原料和探針數(shù)量一定，超出一定的循環(huán)數(shù)后，熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”不再增加 陽 甲樣本中的新冠病毒含量更高，達(dá)到國值所需的循環(huán)數(shù)更少 在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散

【解析】

PCR原理：在引物作用下，耐熱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'端自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。PCR反應(yīng)過程是：變性→復(fù)性→延伸。

（1）根據(jù)題目信息：“熒光PCR法”基本原理是：將新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA，通過采用多重?zé)晒?/span>RT一PCR技術(shù)，因此，“熒光PCR法”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有：逆轉(zhuǎn)錄酶、熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（Taq酶）、引物、四種脫氧核苷酸、緩沖體系。

（2）根據(jù)PCR技術(shù)的原理，在擴(kuò)增DNA分子時(shí)，每一條鏈均需與相應(yīng)的引物結(jié)合才能進(jìn)行擴(kuò)增，因此如果要成功將上述兩個(gè)獨(dú)立基因分別擴(kuò)增出來，則在試劑盒中的引物應(yīng)該有4種；在利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA分子過程中，DNA聚合酶只能從引物的3＇端開始連接脫氧核苷酸，又由于DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械�，所以引物與DNA分子單鏈的3＇端（—OH）相結(jié)合即圖示中的1和4所示部位。

（3）①分析熒光擴(kuò)增曲線圖，圖中曲線通過熒光強(qiáng)度變化反映產(chǎn)物量的變化，因此曲線中“平臺(tái)期”出現(xiàn)的最可能原因是：試劑盒中的原料和探針數(shù)量一定，超出一定的循環(huán)數(shù)后，熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”不再增加。

②理論上，在檢測過程中，有熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”出現(xiàn)，則說明檢測結(jié)果呈陽性；為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般會(huì)設(shè)定“雙鏈熒光強(qiáng)度”的閾值，即達(dá)到或超過閾值時(shí)才確診�，F(xiàn)檢測結(jié)果甲的a點(diǎn)比乙的a點(diǎn)明顯左移，說明甲樣本中的新冠病毒含量更高，達(dá)到國值所需的循環(huán)數(shù)更少。

（4）在1998年，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。