第3講 病毒的繁殖.doc

第2講 病毒的繁殖（2）煙草花葉病毒的繁殖及其遺傳物質的探索 這講內容也屬于必修二第3章第1節(jié)，考綱要求為：人類對遺傳物質的探索過程（），要求會綜合應用。先來看幾道高考真題是如何考查這部分內容的。1.（2012江蘇，2）人類對遺傳物質本質的探索經歷了漫長的過程，下列有關敘述正確的是A孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學本質B噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力C沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結構中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)D煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是RNA2.（2015安徽卷，4）Q噬菌體的遺傳物質（QRNA）是一條單鏈RNA，當噬菌體侵染大腸桿菌后，QRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶（如圖所示），然后利用該復制酶復制QRNA。下列敘述正確的是A.QRNA的復制需經歷一個逆轉錄的過程B.QRNA的復制需經歷形成雙鏈RNA的過程C.一條QRNA模板只能翻譯出一條肽鏈D.QRNA復制后，復制酶基因才能進行表達3.（2013天津，7）腸道病毒EV71為單股正鏈（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。下面為該病毒在宿主細胞內增殖的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：（1）圖中物質M的合成場所是 。催化、過程的物質N是。（2）假定病毒基因組+RNA含有7500個堿基，其中A和U占堿基總數(shù)的40%。病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過程共需要堿基G和C 個。（3）圖中+RNA有三方面的功能分別是 、 、 。第1題考查了煙草花葉病毒感染煙草實驗的結論。第2、3題考查的內容與煙草花葉病毒無關，但是題目背景材料中的病毒的繁殖過程與煙草花葉病毒是一樣的，命題人在考查考生獲取信息的能力和對所學知識的遷移運用能力。所以我們在一輪復習中要適當拓展，有利于在考試時能更好地理解題意，學會舉一反三，知識遷移，綜合運用，爭取拿高分。煙草花葉病毒能感染多種植物，使其出現(xiàn)花斑，最早是在煙草中分離得到而得名。在顯微鏡下觀察，煙草花葉病毒象根棍子，呈桿狀。煙草花葉病毒是由核酸和蛋白質組成，其核酸為RNA。請你回顧有哪一種細胞結構只由RNA和蛋白質組成？ （核糖體）兩種物質，誰是遺傳物質呢？如何設計實驗證明？同學們可能會想到上一講我們用到的同位素標記法。我們在噬菌體侵染細菌的實驗中用同位素標記法，是基于以下兩點：一是噬菌體在侵染細菌時，其DNA會注入細菌，而蛋白質留在外面。煙草花葉病毒感染植物細胞是不是也是這樣，核酸進入細胞而蛋白質留在外面呢？我搜集了很多資料，沒有找到答案，如果你有這方面的資料，請發(fā)發(fā)表你的觀點。二是噬菌體侵染細菌時，我們不能觀察到DNA和蛋白質進沒進入細菌，所以我們用放射性同位素示蹤。而煙草花葉病毒會使煙草出現(xiàn)花斑葉，我們可以根據(jù)這一現(xiàn)象來觀察RNA和蛋白質的作用效果，沒有必要用放射性同位素示蹤。而且同位素標記病毒要先標記宿主細胞，噬菌體的宿主是細菌，單細胞生物，容易培養(yǎng)。而煙草花葉病毒的宿主是植物，多細胞生物要培養(yǎng)標記要求高?？茖W家根據(jù)煙草花葉病毒會使煙草出現(xiàn)花斑葉這個特點，想到了兩個妙招來探索其遺傳物質。實驗設計的總思路還是要把病毒的RNA和蛋白質分開，獨立地觀察它們的作用。實驗的關鍵是怎樣把它們分開，怎樣觀察它們的作用。1.病毒感染實驗把TMV在水和苯酚中震蕩，使病毒的RNA和蛋白質分開，分別去感染煙草。結果如下：用RNA感染，煙草出現(xiàn)病斑，從煙草細胞中能分離到煙草花葉病毒，而用蛋白質感染不出現(xiàn)病斑，從煙草細胞中也不能分離到煙草花葉病毒，所以RNA是遺傳物質，蛋白質不是。此外還發(fā)現(xiàn)：單是RNA感染效率很差，可能因為RNA裸露，在感染過程中容易被酶所降解。用RNA酶處理RNA，就完全失去感染力。由此可見，煙草花葉病毒在感染植物細胞時，RNA和蛋白質同時進入細胞的可能性大。2.病毒重建實驗科學家發(fā)現(xiàn)除煙草花葉病毒外，車前草病毒也能使煙草出現(xiàn)花斑，兩者使煙草產生的花斑不同，于是，他們分別用煙草花葉病毒和車前草病毒的RNA和蛋白質重組了兩種新的病毒，分別去感染煙草，結果煙草上出現(xiàn)的花斑與重組病毒的RNA有關，與蛋白質無關，且都能從感染的煙草中分離出與重組病毒RNA相同的病毒。由此可見，這兩種病毒的遺傳物質是RNA，而不是蛋白質。那煙草花葉病毒是如何繁殖的呢？煙草花葉病毒的RNA進入宿主細胞后，能充當mRNA，與細胞內的核糖體結合，翻譯出其衣殼蛋白和RNA復制酶，我們把病毒的這種RNA稱為（+）RNA（正鏈RNA）。然后在RNA復制酶的作用下，以（+）RNA為模板合成（-）RNA（負鏈RNA），再以（-）RNA為模板合成（+）RNA，最后由（+）RNA和衣殼蛋白組成子代病毒練習：4.將TMV型病毒的蛋白質與HRV型病毒的RNA結合在一起,組成一個組合型病毒,用這個病毒去感染煙草,則在煙草體內分離出來的子代病毒為( )A.TMV型蛋白質和HRV型RNAB.HRV型蛋白質和TMV型RNAC.TMV型蛋白質和TMV型RNAD.HRV型蛋白質