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

 

病毒病斑和

 

病毒病斑．
（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．
Ⅰ图中过程①表示

 

．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．
Ⅱ过程⑤利用的原理是

 

，经过

 

过程得到愈伤组织．
Ⅲ用凝胶色谱法分离目的基因蛋白时，在色谱柱中移动速度较

 

的蛋白质，相对分子质量较小．

Answer 1

考点：烟草花叶病毒,基因工程的原理及技术,植物培养的条件及过程

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、凝胶色谱法分离蛋白质的原理和植物组织培养解答（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）Ⅰ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；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如生长素和细胞分裂素．
Ⅱ植物组织培养的原理是植物细胞全能性；愈伤组织是通过细胞脱分化形成的．
Ⅲ用凝胶色谱法分离目的基因蛋白时，由于分子量较小的蛋白质能够进入凝胶通道，因此在凝胶柱中移动的速度较慢．
故答案为：
（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）Ⅰ、逆转录（或反转录） 植物组织培养   植物激素（或细胞分裂素和生长素）
Ⅱ、植物细胞全能性  脱分化
Ⅲ、慢

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，植物组织培养过程，蛋白质的提取和分离，对于相关知识的记忆是解题的关键．