Question

煙草是種植廣泛的經(jīng)濟(jì)作物，由于相關(guān)病毒的感染會導(dǎo)致大量減產(chǎn)．煙草花葉病毒（TMV）和車前草病毒（HRV）主要由蛋白質(zhì)外殼和RNA組成，這兩種病毒感染煙草時都能引起花葉病，但在煙葉上出現(xiàn)的病斑不同．請分析并回答：

（1）為確定煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，實(shí)驗設(shè)計思路是首先將病毒的蛋白質(zhì)外殼與RNA分離，然后

 

，如果實(shí)驗結(jié)果是

 

，則可以推測煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA．
（2）科學(xué)家還進(jìn)行了著名的植物病毒重建實(shí)驗，再次證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA．實(shí)驗過程如圖1所示．
用雜合病毒去感染煙草，結(jié)果是甲、乙煙葉上出現(xiàn)的分別為

 

的病斑和

 

的病斑，從感染后的兩組煙草細(xì)胞中均分離提純得到了完整的病毒．請畫出分離得到的病毒的模式圖

 

．
（3）研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖2所示．
圖2中過程①表示

 

，經(jīng)過程②獲得的目的基因兩側(cè)除應(yīng)含有相關(guān)

 

的酶切位點(diǎn)外，目的基因的兩端還必須有

 

．由圖2分析，構(gòu)建的重組質(zhì)粒上含有的標(biāo)記基因是

 

基因．過程⑥可采取

 

的方法，檢測植株是否合成了相關(guān)蛋白．在個體水平的鑒定過程中，可通過

 

的方法來確定植株是否具有抗性．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),煙草花葉病毒

專題：

分析：分析題圖1：決定重組病毒性狀的是病毒的RNA．甲煙葉是用TMV的蛋白質(zhì)外殼與HRV的RNA組成的重組病毒感染，由于RNA是遺傳物質(zhì)，甲煙葉上出現(xiàn)的病斑是HRV的病斑；乙煙葉是用HRVV的蛋白質(zhì)外殼與TMV的RNA組成的重組病毒感染，由于RNA是遺傳物質(zhì)，甲煙葉上出現(xiàn)的病斑是TMV的病斑；甲煙葉分離出的病毒應(yīng)是HRV病毒，從乙煙葉上分離出的病毒應(yīng)是TMV病毒．
分析題圖2：圖中①是由RNA形成DNA的過程，是逆轉(zhuǎn)錄過程，目的基因獲得后需要用限制性內(nèi)切酶切割，獲得粘性末端，基因要表達(dá)還必須有啟動子和終止子，因此經(jīng)過程②獲得的目的基因兩側(cè)應(yīng)含有限制酶的切割位點(diǎn)、啟動子和終止子；過程③構(gòu)建了重組質(zhì)粒；過程④將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞；過程⑤受體細(xì)胞放在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，過程⑤采用的是植物組織培養(yǎng)；培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外，還必須添加植物激素；過程⑥獲得轉(zhuǎn)基因植物要進(jìn)行檢測，分子水平上檢測植株是否合成了相關(guān)蛋白，可以用抗原-抗體雜交的方法進(jìn)行檢測；個體水平上可以用煙草花葉病毒感染該植株，看該植株對煙草花葉病毒是否具有抗性．：

解答： 解：（1）由題意可知，煙草花葉病毒主要由蛋白質(zhì)外殼和RNA組成，為確定煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，應(yīng)先將病毒的蛋白質(zhì)外殼與RNA分離，然后用白質(zhì)外殼與RNA分別感染煙草；如果RNA能感染煙草，并使其患典型癥狀，蛋白質(zhì)不能感染煙草，說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA．
（2）分析題圖信息可知，甲煙葉是用TMV的蛋白質(zhì)外殼與HRV的RNA組成的重組病毒感染，由于RNA是遺傳物質(zhì)，甲煙葉上出現(xiàn)的病斑是HRV的病斑；乙煙葉是用HRVV的蛋白質(zhì)外殼與TMV的RNA組成的重組病毒感染，由于RNA是遺傳物質(zhì)，甲煙葉上出現(xiàn)的病斑是TMV的病斑；甲煙葉分離出的病毒應(yīng)是HRV病毒，從乙煙葉上分離出的病毒應(yīng)是TMV病毒．
（3）分析題圖可知，本題是通過基因工程培育抗TMV的煙草的流程，圖中①是由RNA形成DNA的過程，是逆轉(zhuǎn)錄過程，目的基因獲得后需要用限制性內(nèi)切酶切割，獲得粘性末端，基因要表達(dá)還必須有啟動子和終止子，因此經(jīng)過程②獲得的目的基因兩側(cè)應(yīng)含有限制酶的切割位點(diǎn)、啟動子和終止子；由圖分析，受體細(xì)胞放在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，說明構(gòu)建的重組質(zhì)粒上含有的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因；分子水平上檢測植株是否合成了相關(guān)蛋白，可以用抗原-抗體雜交的方法進(jìn)行檢測；個體水平上可以用煙草花葉病毒感染該植株，看該植株對煙草花葉病毒是否具有抗性．
故答案應(yīng)為：
（1）分別感染煙草     RNA能感染煙草，并使其患典型癥狀，蛋白質(zhì)不能感染煙草
（2）HRV      TMV                     
（3）反轉(zhuǎn)錄    限制酶   啟動子和終止子  卡那霉素抗性          抗原-抗體雜交     接種煙草花葉病毒

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)借助于RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)，植物病毒重建實(shí)驗的分析，考查植物組織培養(yǎng)過程，基因工程，對于相關(guān)知識的記憶是解題的關(guān)鍵．