备课素材：核酸检测的原理-高二上学期生物人教版选择性必修1

核酸检测的原理2022年11月11日，国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组发布《关于进一步优化新冠肺炎疫情防控措施科学精准做好防控工作的通知》。其中提到，明确入境人员阳性判定标准为核酸检测Ct值<35，对解除集中隔离时核酸检测Ct值35—40的人员进行风险评估，如为既往感染，居家隔离期间“三天两检”、赋码管理、不得外出。那么，核酸检测的原理是什么?如何理解阳性判定标准为核酸检测Ct值<35?对于病毒，目前有多种方式可以达到检测和追踪的目的。比如常说的抗原检测、抗体检测和核酸检测等。对于普通群众来说，抗原检测其实更具操作性，就像早孕试剂一样，药店几十块买个试剂盒，回家一会儿就知道结果，根本不用太麻烦。即便抗原抗体检测如此便捷，核酸检测还是具有无可撼动的位置，成为当之无愧的确诊依据在做核酸检测时，检测仪器需要把病毒样本基因放大到一定程度才能侦测到病毒。核酸检测用到的仪器，叫做PCR(聚合酶链反应)仪器，在生化领域内是常见的不能再常见的仪器，专门负责遗传物质的复制。我们以荧光定量PCR仪器为例，既然一个样品中病毒含量太少，我们干脆不去努力获得更多的样品以达到很多的复制体，直接咽拭子鼻拭子取样，只要样品中含有RNA(比如低到10－12的摩尔浓度)，然后用PCR仪器体外扩增就行了。第n轮扩增就是2的n次方，这儿的n其实就是所谓的Ct值，全名叫Cyclethreshold，即循环数阈值，在核酸检测中是个很重要的概念，n的大小，决定了扩增多好轮病毒RNA，扩增的的次数也多，RNA的量越大越能引起荧光反应（在PCR反应体系中加入荧光物质）。即病毒核酸浓度越高，荧光强度越高，循环阈值ct越小。新型冠状病毒核酸检测时，Ct值是判断核酸检测阳性的标准，可称为循环阈值（如图）。检测仪器对采集的标本进行核酸检测时，需要让核酸翻倍（即扩增,通过PCR技术），Ct值表示的就是翻了多少倍。一般情况下，新型冠状病毒核酸检测Ct值越大，说明需要较多的循环数才能扩增出新型冠状病毒，意味着病毒的含量越少。新型冠状病毒核酸检测Ct值越小，需要扩增的循环数越少，说明病毒的含量越高。新型冠状病毒核酸检测Ct值≥35（原先规定是＞40），说明体内病毒含量较少或者没有病毒存在，基本没有传染性。无Ct值或者Ct值≥35，当然无Ct值很好理解，就是我无论怎么扩增都没有病毒，因为这个人压根没感染病毒，对于Ct值≥35，就是说如果核酸检测中发现了荧光阳性，但是此时是循环扩增了35代以上，那其实也可以归位阴性，因为此刻病毒载量太小，荧光原因是由于体外扩增太多而引起的。如果新型冠状病毒核酸检测Ct值<35，说明体内病毒的含量较多，通常为阳性，具有较强的传染性，需要进行隔离，以减少疾病的传播。例1、新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是（

）

A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理B.感染早期，会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况C.患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况D.感染该病毒但无症状者，因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测解析：抗体只能与特定抗原结合，所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理，A正确；体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体，所以感染早期会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况，B正确；机体通过产生较多的抗体从而将新冠病毒彻底消灭，故患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况，C正确；感染该病毒的部分人由于其机体自身免疫力强而未出现症状，但其仍发生相关免疫反应，故其体内也能产生抗体，D错误。故答案为D。例2、新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是（）A.检测出抗体的个体可能检测不到“新冠”核酸片段B.检测出“新冠”核酸片段的个体可能检测不到抗体C.检测出“新冠”核酸片段的无症状者不具有感染性D.核酸检测方法利用了核酸分子杂交和PCR技术解析：抗体只能与特定抗原结合，所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理。核酸检测进行病毒感染检查：将病毒单链RNA先反转录为cDNA，再利用PCR技术大量复制，然后用带有荧光标记的探针检测，即利用核酸分子杂交方法，观察是否出现杂交带，确定是否感染2019-nCoV。机体通过产生较多的抗体从而将新冠病毒彻底消灭，故患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况，A正确；体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体，所以感染早期会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况，B正确；感染该病毒