Question

【題目】隨著對(duì)病毒研究的逐漸深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了RNA病毒，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)�；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

（1）1956年，庫蘭特用苯酚溶液處理煙草花葉病毒（TMV），使其RNA和蛋白質(zhì)分開，再讓兩者分別去感染煙草。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)不能感染煙草，RNA可以感染煙草，證明RNA是TMV的遺傳物質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是_________________。

（2）若上述觀點(diǎn)是正確的，用35S標(biāo)記的TMV侵染3H標(biāo)記的煙草，子代病毒存在的放射性元素是______________，該元素存在于_____________（填物質(zhì)）中。

（3）研究發(fā)現(xiàn)僅用病毒的RNA感染時(shí)感染率很低，用完整病毒感染時(shí)的感染率很高。TMV有許多株系，可根據(jù)在葉片上形成的病斑差異加以區(qū)分。請(qǐng)以苯酚溶液、TMV的S株系和HR株系、正常煙草等適宜材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明RNA是TMV的遺傳物質(zhì)（簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：_______________________________________；

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_______________________________________。

Answer 1

【答案】把RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察各自的作用 3H RNA和蛋白質(zhì) 利用苯酚溶液處理，使S株系和HR株系的蛋白質(zhì)和RNA分離；將S株系的蛋白質(zhì)和HR株系的RNA形成重組病毒1，將HR株系的蛋白質(zhì)和S株系的RNA形成重組病毒2；讓S株系、HR株系、重組病毒1和重組病毒2分別侵染煙草，一段時(shí)間后觀察記錄病斑類型（合理即可） S株系與重組病毒2形成的病斑類型相同，HR株系與重組病毒1形成的病斑類型相同（合理即可）

【解析】

1、病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特殊生物，只有蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)構(gòu)成，不能獨(dú)立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活細(xì)胞內(nèi)才能生活和繁殖，一旦離開了活細(xì)胞，病毒就無法進(jìn)行生命活動(dòng)。

2、病毒的繁殖過程：吸附、注入、合成（DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成）、組裝、釋放。

（1）本實(shí)驗(yàn)將RNA與蛋白質(zhì)分開單獨(dú)感染煙草，觀察他們的作用，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是把RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察各自的作用。

（2）35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼，而TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，不含35S，所以子代中都不含35S，病毒的RNA和蛋白質(zhì)都含H元素，并且病毒必須要宿主提供原料，所以子代病毒的蛋白質(zhì)和RNA都含有3H。

（3）根據(jù)題干信息“本實(shí)驗(yàn)的目的是證明RNA是TMV的遺傳物質(zhì)”，并且只以RNA侵染時(shí)感染率低，因此需要設(shè)計(jì)重組病毒，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：利用苯酚溶液處理，使S株系和HR株系的蛋白質(zhì)和RNA分離；將S株系的蛋白質(zhì)和HR株系的RNA形成重組病毒1，將HR株系的蛋白質(zhì)和S株系的RNA形成重組病毒2；讓S株系、HR株系、重組病毒1和重組病毒2分別侵染煙草，一段時(shí)間后觀察記錄病斑類型。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：S株系與重組病毒2形成的病斑類型相同，HR株系與重組病毒1形成的病斑類型相同。