2019年末,一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们正常的生活节奏。2020年1月6日,中国疾控中心分离出第一株新冠病毒;1月7日完成对该病毒的全部基因组测序;1月24日首个针对新冠病毒的核酸检测试剂盒通过审核,为新冠肺炎的诊断提供了有力的保障。新冠病毒是一种单股正链RNA病毒,外面包裹着衣壳蛋白和囊膜,囊膜上存在刺突蛋白,能特异性识别细胞膜上的ACE2受体从而感染细胞。新冠病毒进入细胞后,首先以正链RNA为模板翻译出RNA聚合酶,然后在该酶的作用下合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA或结构蛋白mRNA。
(1)核酸检测多数采用实时荧光RT-PCR法。由于新冠病毒的遗传物质为RNA,在进行PCR之前,应该将样本中的病毒RNA提取出来,在逆(反)转录逆(反)转录酶的作用下合成互补的DNA单链(该过程称为RT)。PCR过程需要加入引物,原因是DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3′端延伸DNA链DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3′端延伸DNA链。2020年1月24日,中国疾控中心公布了针对新冠病毒核酸不同序列设计的引物,其中针对衣壳蛋白基因的一段引物Ⅰ为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT,能否依据此序列设计出另一段引物Ⅱ的序列?不能不能,理由是两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补;或其他合理答案)两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补;或其他合理答案)。与传统PCR相比,荧光RT-PCR过程中加入了荧光探针,可通过荧光信号对PCR进程实时检测,PCR产物越多,荧光越强。如果待测样本中没有检测出荧光,初步断定样本中不含有不含有(填“含有”或“不含有”)新冠病毒。
(2)由于核酸检测比较费时费力,现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒,可在更短时间内得出检测结果。假如你是一名科研人员,现提供新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其它相关的生物学材料,请运用现代生物技术,设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒,简要写出生产试剂盒的设计思路(只写出针对抗原或抗体检测的一种方案即可)。
(3)在对新冠病毒检测的过程中,偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象,假如这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题,试从免疫角度分析造成这种现象可能的原因新冠病毒虽感染机体,但机体没来得及产生相应的抗体(或产生的抗体数量太少)新冠病毒虽感染机体,但机体没来得及产生相应的抗体(或产生的抗体数量太少)。
(4)2020年2月15日,法维拉韦正式获得国家药监局批准上市,成为我国第一个针对新冠肺炎具有潜在疗效的药物,该药物能够专一抑制新冠病毒RNA聚合酶,由于人体细胞内也存在RNA聚合酶,有人担心该药物的安全性,请分析他的担心有无道理?没有道理没有道理,理由是因为新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板的生理过程,而人体细胞内的RNA聚合酶催化以DNA为模板的生理过程,二者不是同一种酶,因此法维拉韦不会抑制人体细胞内RNA聚合酶的活性。因为新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板的生理过程,而人体细胞内的RNA聚合酶催化以DNA为模板的生理过程,二者不是同一种酶,因此法维拉韦不会抑制人体细胞内RNA聚合酶的活性。。
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定;目的基因的筛选与获取.
【答案】逆(反)转录;DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3′端延伸DNA链;不能;两段引物的碱基序列没有相关性(既不相同,也不互补;或其他合理答案);不含有;新冠病毒虽感染机体,但机体没来得及产生相应的抗体(或产生的抗体数量太少);没有道理;因为新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA为模板的生理过程,而人体细胞内的RNA聚合酶催化以DNA为模板的生理过程,二者不是同一种酶,因此法维拉韦不会抑制人体细胞内RNA聚合酶的活性。
【解答】
【点评】
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