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烟草花叶病毒的研究2019版高中生物学必修二简单提到，烟草花叶病毒中RNA是遗传物质：那么，烟草花叶病毒是什么？如何证明它的遗传物质是RNA？在病毒大家庭中，有一种病毒有着特殊的地位，这就是烟草花叶病毒（TMV）。
烟草花叶病毒结构包含单链RNA，约6400个核苷酸，外壳蛋白有2130个亚基，每个亚基有158个氨基酸，绕RNA分子螺旋状排列。
无论是病毒的发现，还是后来对病毒的深入研究，烟草花叶病毒都是病毒学工作者的主要研究对象，起着与众不同的作用。
烟草花叶病毒（TMV）烟草花叶病毒的发现1886年，在荷兰工作的德国人麦尔（Mayer）把患有花叶病的烟草植株的叶片加水研碎，取其汁液注射到健康烟草的叶脉中，能引起花叶病，证明这种病是可以传染的。
通过对叶子和土壤的分析，麦尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。
1892年，俄国的伊万诺夫斯基（Ivanovski）重复了麦尔的试验，证实了麦尔所看到的现象，而且进一步发现，患病烟草植株的叶片汁液，通过细菌过滤器后，还能引发健康的烟草植株发生花叶病。
这种现象起码可以说明，治病的病原不是细菌，但伊万诺夫斯基将其解释为是由于细菌产生的毒素而引起。
生活在巴斯德的细菌致病说的极盛时代，伊万诺夫斯基未能做进一步的思考，从而错失了一次获得重大发现的机会。
1898年，荷兰细菌学家贝杰林克（Beijerinck）同样证实了麦尔的观察结果，并同伊万诺夫斯基一样，发现烟草花叶病病原能够通过细菌过滤器。
但贝杰林克想得更深入。
他把烟草花叶病株的汁液置于琼脂凝胶块的表面，发现感染烟草花叶病的物质在凝胶中以适度的速度扩散，而细菌仍滞留于琼脂的表面。
从这些实验结果，贝杰林克指出，引起烟草花叶病的致病因子有三个特点：（1）能通过细菌过滤器；（2）仅能在感染的细胞内繁殖；（3）在体外非生命物质中不能生长。
根据这几个特点，他提出这种致病因子不是细菌，而是一种新的物质，称为“有感染性的活的流质”，并取名为病毒，拉丁名叫“Virus”。
【病原】烟草普通花叶病毒(Tobacco mosaic virus ，TMV)【分布】烟草普通花叶病是世界各产烟区的主要烟草病害之一，20世纪40—60年代主要在美国、西欧等烟区流行，直至70年代以后，此病在我国发生日益普遍而严重，曾引起多次大区域流行。
中国各产烟区都有该病发生，以黑龙江、辽宁、吉林、山东、河南、安徽、四川、广东等省受害较重，田间发病率一般在5%~20%。
【症状】幼苗和成株均可受害。
幼苗被侵染后，新叶的叶脉及邻近叶肉组织色泽变淡，呈半透明的“明脉症”，4~10d后叶片形成“花叶症”，叶片局部组织的叶绿素褪色，形成浓绿和浅绿相间的症状，叶边缘有时候向背面卷曲，叶基松散。
大田期，烟株受侵染后，首先在心叶上发现“明脉”现象，尔后呈现花叶、泡斑、畸形、坏死等典型症状。
①“花叶症”：病叶颜色深浅不一，呈黄绿相间的花叶。
②“泡斑症”：病叶不变形，但叶肉明显变薄或厚薄不一，叶面隆起多个泡斑。
③“小叶脉绿症”：沿小叶脉两侧叶色深绿，小叶脉明显。
④“畸形症”：感病植株叶片呈典型花叶，叶缘逐渐形成缺刻并向下卷曲，皱缩扭曲，有些叶片甚至变成细带状。
早期发病的植株严重矮化，生长缓慢，叶片不开片，大多能正常开花结果，但果实种子发育不良，种子量少且小，多不能发芽。
⑤“花叶灼斑症”：在典型花叶症状的植株上，中下部叶片叶可出现大面积红褐色坏死斑。
据分析，此症状与感病叶片更易受日灼为害有关，因此称之为花叶灼斑。
烟草普通花叶病毒的个别株系在烟叶上形成系统花叶的同时，还可以在中下部叶片上产生环斑和白斑。
此病症状与烟草黄瓜花叶病显著不同点是病叶向下翻卷，叶基部不伸长，茸毛不脱落，根系受影响不大。
【发病规律】烟草花叶病毒的初侵染源一是上年患病的病株残体，如在烟秆、烟杈、碎烟叶以及种子里夹杂的花果残屑中，甚至在加工后的卷烟中都存在中TMV,这是烟草普通花叶病毒越冬的基本形式。
这些病株残体可以存在于粪肥、苗床、及大田的土壤中，均可能与幼苗接触而造成初次侵染。
烟草花叶病毒烟草花叶病毒tobacco mosaic virus 缩写TMV，为RNA病毒，是烟草花叶病等的病原体，属于Tobamovirus群，是烟草生产上分布最广、发生最为普遍的一类病害，对烟草的危害极大。
烟草花叶病和番茄花叶病早为一般所了解。
叶上出现花叶症状，生长陷于不良状态，叶常呈畸形。
烟草本是生长在墨西哥的一种植物十五世纪到十六世纪，哥伦布、麦哲伦等发现“新大陆”时见到当地人有抽烟的的习惯，便把烟草带回欧洲。
之后，烟草很快便繁殖开了。
这种病毒通常作用于植物。
烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus；TMV），又译为烟草花叶病毒，是一种单链RNA病毒，专门感染植物，尤其是烟草及其他茄科植物，能使这些受感染的叶片看来斑驳污损，因此得名（mosaic为马赛克，也就是拼贴之意）。
19世纪末期人们已知有某种威胁烟草作物生存的疾病，但直到1930年才确知此病毒的存在。
是烟草花叶病等的病原体，属于Tobamovirus群。
烟草花叶病和番茄花叶病早为一般所了解。
叶上出现花叶症状，生长陷于不良状态，叶常呈畸形。
1883年，德国科学家Adolf Mayer发现可以通过提取染病叶片的汁液涂抹到健康叶片上的方法将烟草花叶病转移。
在汁液中寻找可染病的微生物失败后，Mayer认为引起病症的微生物是一种极小的在显微镜下不可见的细菌；伊凡诺夫斯基（D．I．Iwanowski）于1892年首次证明了这个病害是由滤过性病原体所引起的，但是伊凡诺夫斯基坚持认为是可过滤性的细菌或其分泌的毒素导致了烟草花叶病；1897年，荷兰植物学家贝叶林克（Martinus Beijerinck ）通过一系列经典的实验证实过滤液中的染病源是可以复制的，实际上，病原体只在它感染的宿主中复制。
在更深入的实验中，贝叶林克发现这种病原体并不像细菌一样可以在有营养物的试管或培养皿中培育，他假象这是一种比细菌更小更简单的可复制颗粒，贝叶林克也因此被公认为第一个提出病毒概念的科学家；1935年，贝叶克林的猜测被斯坦利（W．M．Stanley）证实，他认为病原体是蛋白质并于1935年首先从病叶榨汁中分离到病毒状结晶，其以了解到这个蛋白质还含有核酸，并肯定病原就是这个病毒。
利用烟草花叶病毒瞬时表达目的基因一、实验目的蛋白瞬时表达方法已被用于烟草当中，例如来定位绿色荧光蛋白等标记物标记的目的蛋白的亚细胞位置，或者在不利用转基因植物的条件下生产和诱导大量蛋白。
可利用基因工程改造后的根癌农杆菌来引导目的基因进入烟草叶中进行表达。
二、实验原理烟草花叶病毒(TMV)表达载体30B是一个目前广泛应用的植物病毒表达载体，但用其生产外源蛋白时，必须先将它体外转录成RNA，才能被用来接种宿主植物。
但RNA体外转录费用昂贵、操作复杂。
用农杆菌接种法(a-groinnoculation)接种该病毒载体，即将30B cDNA 置于花椰菜花叶病毒(CaMV)的35启动子和终止子之间，再将整个表达框架插人到农杆菌T-DNA的左边界和右边界之内，构建成质粒p35S-30B，将转人该质粒的农杆菌注射到植物的叶片中，30B cDNA随T-DNA进人植物细胞后，被转录成可自我复制的RNA形式，进而发生系统侵染。
为了检测此接种方式的可行性，绿色荧光蛋白(GFP)报告基因被克隆到p35S-30B中，构建成p35S-30B:GFP，用含有该质粒的农杆菌进行注射操作。
三、实验试剂和仪器1. 带有病毒表达载体的农杆菌菌株(通常由花椰菜花叶病毒35S启动子驱动)2. 健康的烟草(Nicotiana benthamiana)植物(3-4周龄)3. MES / KOH(pH=5.6)4. 氯化镁5. 乙酰丁香酮6. 相应抗性的LB培养基四、实验步骤1、准备激活缓冲液配制母液MgCl2 1 M; MES (pH 5.6) 100 mM; 乙酰丁香酮(Ace)100 mM。
使用时，每1 ml 溶液中加入888 μl无菌水，10 μl MgCl2 1 M，100 μl MES (pH 5.6) 100 mM，2 μl乙酰丁香酮(Ace) 100 mM。
2、挑克隆挑取重组农杆菌单斑接种于含有Kan (50 mg/l) 和Rif (50 mg/l) 抗性的LB 培养基中28℃过夜振荡培养；然后1:100转接到相同抗性的LB培养基中，生长至对数生长期(OD600值约为0.6-0.8)，经6000 rpm离心5 min收集菌体3、制备菌液用含终浓度为10 mM MgCl2，10 mM MES (pH=5.6)，200 μM乙酰丁香酮(Ace)的无菌水重悬浮，调整菌液浓度至OD600=0.5或者根据需要调整；在室温下放置3 h以上。
2021届高三生物一轮复习一一烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 知识梳理1 .烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象一蛋白质霁胡苴叶不出现癖包一 RNA 烟阿I •出现病琏 -RNA + RMA 两三;如I 卓叶不出现树斑(2)实验结论：RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2 .病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及结果出现HKV 的谪斑 出现TM 串的病班HR*, * 病毒后代第强 -TMV(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提供RNA 的病毒类型。
3 .探索结论DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA ,只有少部分生物 的遗传物质是RNA 。
［正误辨析1 .判断关于烟草花叶病毒感染实验说法的正误(1)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA( X )(2)烟草花叶病毒有T 型和H 型，将T 型病毒的RNA 与H 型病毒的蛋白质结合到一起，组 成一个新品系，用这个病毒感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有T 型的蛋白质和T 型 的 RNA( V )(3)烟草花叶病毒感染烟草后可发生图中的④①②③过程(X )—mKNA⑤1A . ■ ■白质(4)烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖(X )2 .判断关于DNA 是主要遗传物质说法的正误烟草花握取叶病毒一[MV HRV|林腺|降解 分别感染烟耳叶片.叶片上出现病国(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(X )(2)细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核甘酸或核糖核甘醐X )(3)所有生物的遗传物质都是DNA( X )(4)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA( X )・考向逐一突破预测考向总结方法考向探究遗传物质的思路和方法「重点剖析」生物遗传物质的探究实验分析(1)探究思路①若探究哪种物质是遗传物质一设法将物质分开，单独看作用。
