Question

烟草是种植广泛的经济作物，由于相关病毒的感染会导致大量减产．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）主要由蛋白质外壳和RNA组成，这两种病毒感染烟草时都能引起花叶病，但在烟叶上出现的病斑不同．请分析并回答：
（1）为确定烟草花叶病毒的遗传物质，实验设计思路是首先将病毒的蛋白质外壳与RNA分离，然后

 

，如果实验结果是

 

，则可以推测烟草花叶病毒的遗传物质是RNA．
（2）科学家还进行了著名的植物病毒重建实验，再次证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA．实验过程如图所示．

用杂合病毒去感染烟草，结果是甲、乙烟叶上出现的分别为

 

的病斑和

 

的病斑，从感染后的两组烟草细胞中均分离提纯得到了完整的病毒．请画出分离得到的病毒的模式图．
（3）研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如图所示．

图中过程①表示

 

，经过程②获得的目的基因两侧除应含有相关

 

的酶切位点外，目的基因的两端还必须有

 

．由图分析，构建的重组质粒上含有的标记基因是

 

基因．过程⑤采用的是

 

技术，培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加

 

，以保证受体细胞能经培养再生成植株．过程⑥可采取

 

的方法，检测植株是否合成了相关蛋白．在个体水平的鉴定过程中，可通过

 

的方法来确定植株是否具有抗性．

Answer 1

考点：烟草花叶病毒,基因工程的原理及技术

专题：

分析：本题是对证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质的实验和通过基因工程获得抗烟草花叶病毒植株的考查，回忆教材中证明DNA是遗传物质的实验设计思路完成（1）；分析植物病毒重建实验的题图完成（2）；分析通过基因工程培育抗TMV的烟草的流程，梳理基因工程的过程解答（3）．

解答： 解：（1）由题意可知，烟草花叶病毒主要由蛋白质外壳和RNA组成，为确定烟草花叶病毒的遗传物质，应先将病毒的蛋白质外壳与RNA分离，然后用白质外壳与RNA分别感染烟草；如果RNA能感染烟草，并使其患典型症状，蛋白质不能感染烟草，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA．
（2）分析题图信息可知，甲烟叶是用TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染，由于RNA是遗传物质，甲烟叶上出现的病斑是HRV的病斑；乙烟叶是用HRVV的蛋白质外壳与TMV的RNA组成的重组病毒感染，由于RNA是遗传物质，甲烟叶上出现的病斑是TMV的病斑；甲烟叶分离出的病毒应是HRV病毒，从乙烟叶上分离出的病毒应是TMV病毒．
（3）分析题图可知，本题是通过基因工程培育抗TMV的烟草的流程，图中①是由RNA形成DNA的过程，是逆转录过程，目的基因获得后需要用限制性内切酶切割，获得粘性末端，基因要表达还必须有启动子和终止子，因此经过程②获得的目的基因两侧应含有限制酶的切割位点、启动子和终止子；由图分析，受体细胞放在含有卡那霉素的培养基上培养，说明构建的重组质粒上含有的标记基因是卡那霉素抗性基因；过程⑤采用的是植物组织培养；培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加植物激素；分子水平上检测植株是否合成了相关蛋白，可以用抗原-抗体杂交的方法进行检测；个体水平上可以用烟草花叶病毒感染该植株，看该植株对烟草花叶病毒是否具有抗性．
故答案应为：
（1）分别感染烟草     RNA能感染烟草，并使其患典型症状，蛋白质不能感染烟草
（2）HRV      TMV                     
（3）反转录    限制酶   启动子和终止子  卡那霉素抗性     植物组织培养      植物激素      抗原-抗体杂交     接种烟草花叶病毒

点评：本题的知识点是RNA是RNA病毒的遗传物质，植物病毒重建实验的分析，基因工程的过程，对于相关知识的记忆是解题的关键．