Question

煙草是種植廣泛的經(jīng)濟作物，由于相關病毒的感染會導致大量減產(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)，實驗設計思路是首先將病毒的蛋白質(zhì)外殼與RNA分離，然后

 

，如果實驗結果是

 

，則可以推測煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA．
（2）科學家還進行了著名的植物病毒重建實驗，再次證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA．實驗過程如圖所示．

用雜合病毒去感染煙草，結果是甲、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)基因技術培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖所示．

圖中過程①表示

 

，經(jīng)過程②獲得的目的基因兩側(cè)除應含有相關

 

的酶切位點外，目的基因的兩端還必須有

 

．由圖分析，構建的重組質(zhì)粒上含有的標記基因是

 

基因．過程⑤采用的是

 

技術，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

 

，以保證受體細胞能經(jīng)培養(yǎng)再生成植株．過程⑥可采取

 

的方法，檢測植株是否合成了相關蛋白．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：煙草花葉病毒,基因工程的原理及技術

專題：

分析：本題是對證明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)的實驗和通過基因工程獲得抗煙草花葉病毒植株的考查，回憶教材中證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗設計思路完成（1）；分析植物病毒重建實驗的題圖完成（2）；分析通過基因工程培育抗TMV的煙草的流程，梳理基因工程的過程解答（3）．

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是HRV病毒，從乙煙葉上分離出的病毒應是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)應含有限制酶的切割位點、啟動子和終止子；由圖分析，受體細胞放在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，說明構建的重組質(zhì)粒上含有的標記基因是卡那霉素抗性基因；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；分子水平上檢測植株是否合成了相關蛋白，可以用抗原-抗體雜交的方法進行檢測；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     植物組織培養(yǎng)      植物激素      抗原-抗體雜交     接種煙草花葉病毒

點評：本題的知識點是RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)，植物病毒重建實驗的分析，基因工程的過程，對于相關知識的記憶是解題的關鍵．