[選修3：現代生物科技專題]
TaqMan探針法qPCR是使用TaqMan熒光探針進行熒光檢測的方法，其基本原理是PCR擴增時在加入引物的同時加入特異性的熒光探針，該探針兩端分別標記一個報告熒光基團和一個淬滅熒光基團。開始時，探針完整地結合在DNA任意一條單鏈上，報告基團發射的熒光信號被淬滅基團吸收，檢測不到熒光信號；PCR擴增時，Taq酶的5′-3′核酸外切酶活性將探針酶切降解，使報告熒光基團和淬滅熒光基團分離，從而發出熒光，切割的熒光分子數與PCR產物的數量成正比，因此，通過檢測PCR反應體系中的熒光強度可以達到檢測PCR產物擴增量的目的。下面是TaqMan水解探針作用機理示意圖。請回答下列問題：
（1）PCR的原理是

DNA雙鏈復制

DNA雙鏈復制

。在反應體系中除模板外還需要添加的物質有

引物熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）和dNTP

引物熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）和dNTP

，如果想要獲得100個目的基因，在反應體系中加入2分子底物DNA的情況下，至少需要經過

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次PCR過程。
（2）從解旋過程進行分析，PCR擴增與體內DNA復制過程不相同的地方是

PCR擴增是完全解旋后進行復制，在高溫條件下解旋，不需要解旋酶，而體內DNA復制是邊解旋邊復制，需要解旋酶解旋

PCR擴增是完全解旋后進行復制，在高溫條件下解旋，不需要解旋酶，而體內DNA復制是邊解旋邊復制，需要解旋酶解旋

（答出兩點）。
（3）對新冠疑似患者進行核酸檢測是目前最常用的檢測手段，獲得鼻拭子、咽拭子后，首先通過實時熒光定量PCR技術擴增目的基因片段，然后采用相應的DNA分子探針進行檢測。此處的分子探針是

可以與新冠病毒核酸配對的單鏈DNA片段

可以與新冠病毒核酸配對的單鏈DNA片段

，檢測原理是

堿基互補配對原則

堿基互補配對原則

。
（4）研究人員采用PCR技術可以獲得大量目的基因，此外，獲得目的基因的方法還有

通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成、從基因文庫中獲取

通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成、從基因文庫中獲取

（答出兩種）。
（5）PCR過程中Taq酶從5′端切斷TaqMan探針，釋放熒光基團。根據熒光強度可對PCR產物進行定量分析，原理是

PCR擴增時，切割的熒光分子數與PCR產物的數量成正比

PCR擴增時，切割的熒光分子數與PCR產物的數量成正比

。