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1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2所示．
图2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2分析，构建的重组质粒上含有的标记基因是

 

基因．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：基因工程的原理及技术,烟草花叶病毒

专题：

分析：分析题图1：决定重组病毒性状的是病毒的RNA．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．
分析题图2：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；过程③构建了重组质粒；过程④将重组质粒导入受体细胞；过程⑤受体细胞放在含有卡那霉素的培养基上培养，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；过程⑥获得转基因植物要进行检测，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．：

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；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          抗原-抗体杂交     接种烟草花叶病毒

点评：本题的知识点借助于RNA是RNA病毒的遗传物质，植物病毒重建实验的分析，考查植物组织培养过程，基因工程，对于相关知识的记忆是解题的关键．