烟草花叶病毒

烟草花叶病毒的发现历程概述陈光(河北省雄安新区安新中学雄安071600)摘要本文概述了人类发现的第一种病毒——烟草花叶病毒(TMV)的发现历程,主要内容包括TMV走进科学家的视野、TMV 的性质之争、TMV化学组成与结构的探索。

关键词TMV传染性活流质化学组成结构病毒个体微小,必须借助于电子显微镜才能观察到，所以在生活中我们几乎察觉不到病毒的存在，那么科学家是如何发现病毒的呢？本文仅就人类发现第一种病毒一烟草花叶病毒(TMV)的历程作简要叙述。

1TMV走进科学家的视野1876年,德国的麦尔(Adolf Eduard Mayer)发现烟草常常会患一种病一烟草花叶病,这引起了他的关注。

麦尔先后用单层滤纸和双层滤纸过滤患病烟草叶子的汁液,再用滤液分别去感染健康烟草叶片，发现前者能致病，而后者不能%麦尔认为真菌菌体较大，在过滤时已被滤除,所以烟草花叶病是由更小的细菌引起的。

1888年,俄国的伊万诺夫斯基(D.Iwanovski)用滤孔孔径比细菌还小的尚柏朗过滤器代替滤纸，重复了麦尔的实验%他发现得到的滤液仍然具有传染性,但是他认为出现这种情况是过滤器有问题，提出这种传染性可能是分泌毒素的细菌引起的[1]o1897年，荷兰微生物学家贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复伊万诺夫斯基的研究,将患病的烟草叶子汁液经尚柏朗过滤器后，发现将稀释滤液接种到健康烟草之后也会致病。

据此,贝杰林克认为滤液的这种感染性不是由化学物质而是由一种具有生命的致病因子引起的。

2TMV的性质之争1898年，贝杰林克用琼脂凝胶层析的方法做了一组实验，结果显示：扩散至琼脂凝胶内部的滤液仍然具有传染性。

贝杰林克根据以上研究结果断定这种病原体不是细菌，而是一种小分子物质组成的“传染活液”[2]。

同年,他在论文中提出了“传染性活流质”的概念,并用“virus”来表示“传染性活流质”，这也为“病毒”这一概念的诞生奠定了基础，贝杰林克也因此被称为“真正的病毒学之父”⑶。

烟草花叶病毒（TMV）基因编码蛋白研究进展摘要：烟草花叶病毒属基因组编码四种蛋白，大小分别为126kD、183kD、30kD和17.5kD.本文综述了近年来有关这四个蛋白质的表达、功能和外壳蛋白合成抑制物等方面的一些研究结果，以期为这方面的研究提供理论依据。

关键词：TMV基因编码蛋白表达功能烟草花叶病毒（Tobaccomosaicvirus，TMV）属于烟草花叶病毒属。

该属基因组编码四种蛋白，大小分别为126kD、183kD、30kD和17.5kD.其中126kD和183kD蛋白参与病毒的复制，称为RNA依赖的RNA聚合酶（RNAdependentRNApolymerase，RdRP）的亚基；183kD的蛋白是126kD 蛋白的阅读框终止子通读的产物；30kD蛋白参与病毒在寄主细胞间的移动，称为运动蛋白（Movementpro2tein，MP）；17.5kD的蛋白为病毒的外壳蛋白（Capsidprotein，CP）。

烟草花叶病毒（TMV）侵染后30～40小时感病叶内126KDa和183KDa蛋白质达到高水平；外壳蛋白在侵染后10小时才开始合成，30～40小时达到高峰；相比之下，体内30KDa蛋白质早就出现，在侵染后20小时达最高值，这很可能与30KDa涉及负责病毒在细胞与细胞间的转运有关。

1 126kD/183kD蛋白1.11 26kD/183kD蛋白表达烟草花叶病毒通过机械伤口或者借助媒介昆虫进入细胞内，在病毒颗粒部分脱壳露出基因RNA的5′端时即侵染后1-10分钟内，翻译开始首先合成126KDa和183KDa的两种蛋白质。

183KDa 是由126KDa基通读而产生，Tyr插在这个琥珀型终止子上，有6个保守的核苷酸［1］。

1.21 26kD/183kD蛋白功能烟草花叶病毒复制所需依赖的RNA的聚合酶由两部分组成：一是由寄主提供的亚基，一是由病毒编码的特异的复制酶亚基组合成有专一性的全酶。

[2]183KDa有RNA依赖的RNA聚合酶的结构，126KDa的C端有类似于螺旋酶和甲基转移酶的基本结构［3，4］。

植物病毒病有哪些危害和名称植物病毒病是由植物病毒引起的一种病害，对植物生长和产量造成了严重的危害。

植物病毒疾病通常表现为叶片上的纹理异常、叶片变色、变形、卷曲、生长异常、果实变小变形等症状。

病毒通过昆虫、介壳虫、土壤和伤口传播，有时也通过种植物的种子传播。

下面将介绍一些常见的植物病毒及其危害。

常见植物病毒及其危害烟草花叶病毒•症状：烟草叶片出现黄绿色斑点，叶片变形、卷曲。

•危害：降低烟草叶片的光合作用效率，严重时导致叶片枯萎脱落，影响烟草产量和质量。

番茄花叶病毒•症状：番茄叶片出现黄化、变形，叶片上有不规则的青紫色斑点。

•危害：影响番茄果实的发育，导致产量减少，质量下降。

马铃薯叶状龟裂病毒•症状：马铃薯叶片出现黄化、变形、裂纹，叶片严重卷曲。

•危害：造成马铃薯生长不良，产量减少，严重时导致植株死亡。

黄瓜病毒•症状：黄瓜叶片出现黄化、脱色，并呈现出不规则的条纹。

•危害：使黄瓜植株生长缓慢，产量降低，果实质量下降。

白菜嵌纹病毒•症状：白菜叶片出现黄化、变形，叶片上有嵌纹状斑点。

•危害：影响白菜的生长，导致产量降低，品质下降。

预防和治疗为了预防和控制植物病毒病的发生，可以采取以下措施：1.选择抗病毒品种种植，提高植物的免疫能力。

2.定期对植株进行检查，及时发现病毒病症状。

3.引入天敌昆虫控制病毒传播的媒介昆虫。

4.病害初期可使用生物农药进行防治。

5.移栽时注意选择健康的种子或苗，避免引入病毒源。

综上所述，植物病毒病对农作物产量和品质造成了严重的危害。

因此，要加强病毒病的监测、预防和治疗工作，以保障农作物的健康生长和丰收。

高中生物教学中常提到的几种病毒在高中生物教学中，经常提到一些病毒，如SARS病毒、T2噬菌体、烟草花叶病毒和HIV等。

深入了解这些病毒，有利于学生对相关知识的理解和掌握，并对学生进行情感教育，使学生养成良好的生活和卫生习惯。

一、常见病毒1.SARS病毒（1）SARS病毒的形态结构。

SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome)即严重急性呼吸系统综合症，俗称非典型性肺炎，病原体SARS病毒属冠状病毒，形状不规则，直径约60-220nm。

病毒表面有三种糖蛋白：刺突糖蛋白，是受体结合位点和主要抗原位点，起溶解细胞作用；小包膜糖蛋白，与包膜结合；膜糖蛋白，负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放及病毒外包膜的形成。

SARS病毒的核酸为单链（+）RNA，与真核mRNA非常相似，是可以发挥翻译模板作用的重要基础，从而省去了“RNA——DNA——RNA”的转录过程。

（2）SARS病毒增殖过程。

SARS病毒自身无RNA复制所需的RNA聚合酶，它进入宿主细胞后，直接以自身（+）RNA为模板，翻译出RNA聚合酶；然后在RNA聚合酶的作用下，以（+）RNA为模板，合成与其互补的（－）RNA；再以（－）RNA为模板合成出子代（+）RNA和mRNA，mRNA在宿主细胞的核糖体上翻译出蛋白质。

（+）RNA复制和结构蛋白合成后，在宿主细胞的内质网上装配成新的病毒，由高尔基体分泌至细胞外。

（3）SARS病毒的预防。

SARS病毒的RNA非常容易变异。

RNA序列发生变化后，导致编码的氨基酸序列发生变化，蛋白质结构改变，使原有疫苗失效。

目前尚无特异的预防和治疗药物。

SARS病毒通过呼吸道分泌物排出体外，并通过空气飞沫传播，感染高峰在秋冬和早春。

病毒对热敏感，紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸等都可在短时间内将其杀死。

预防措施和预防呼吸道传染病的措施有相同之处，如洗手、通风、勿接触病人等。

2.T2噬菌体（1）T2噬菌体的形态结构。

烟草花叶病毒生物防治研究综述植检08-1 郑奕20080543摘要：植物病毒病是农业生产中发生普遍、危害严重的一类病害，每年给农业生产带来很大的经济损失，烟草花叶病毒是病毒病中极其重要的一种病害。

现有的化学药物对植物病毒病的防治效果不佳，且对生态环境、人畜生存质量有负面影响。

植物源农药因植物资源有限、成本高、效果不稳定等因素，难以商品化生产。

因此，筛选、开发微生物源抗植物病毒活性物质是防治植物病毒的主要研究方向。

关键字：烟草花叶病毒；微生物源；防治一、前言植物病毒是仅次于真菌的一类病原物，是迄今为止人们发现的最小微生物之一。

它是内含感染性核酸，外披蛋白质外壳的实体，其特征是能感染寄主细胞和通过感染引起病害现象[1]。

常见的植物病毒病约有1000多种，多由716种病毒造成，危害仅次于真菌[2,3]。

植物病毒病一直是农业生产中的一大危害，素有植物“癌症”之称，由于病毒在植物细胞中绝对寄生，其复制所需的物质、能量、场所完全依赖寄主，且植物没有完整的免疫代谢系统，使得植物病毒病的防治较为困难，给农业生产造成了极大损失。

因此病毒病的防治成了全球植物保护工作面临的重要问题，也是植物病毒理论和实践中的重要研究领域。

人们对烟草花叶病毒（Tabacco mosaic virus,TMV）的研究已经一个多世纪了，TMV 是烟草花叶病毒属（Tobamovirus）的代表种，其寄主范围非常广泛，TMV除危害烟草外，还能侵染番茄、茄子、马铃薯、辣椒、龙葵等茄科植物[4]，此外还能侵染葫芦科、蓼科、十字花科、豆科、黎科、菊科等30个科的300多种植物。

烟草是在一种经济作物，由TMV 引起的烟草病害是世界各烟区的重要病毒病害，烟草花叶病严重影响了烟叶的产量和质量。

据报道，全球每年仅因烟草花叶病毒病造成的损失就达1亿多美元[5]。

目前，还没有开发出很好的抗病毒药剂，为了寻找较好的防治植物病毒病的资源，人们进行了多方面的探索和研究。

2014年第49卷第12期’生物学通报55烟草花叶病毒的发现、揭示和生物学意义任衍钢宋玉奇白冠军卫红萍(阳泉师范高等专科学校山西阳泉045200)摘要烟草花叶病毒(TMv)研究在生命科学中具有标志性作用。

用TMV作为实验材料，发现RNA也具有遗传功能，在化学因素的作用下也能发生基因突变。

依据TMV的x射线衍射图像对TMV进行分子结构的建模工作，利用TMV的外壳蛋白基因获得了首例转基因抗病毒植株，证明了病原体能引发抗性的观点。

关键词TMV发现揭示意义中国图书分类号：Q一1文献标识码：E在科学研究中，实验材料是影响学科发展的关发现、揭示和生物学意义作简要的历史回顾。

键因素之一。

在病毒学领域的实验材料中，烟草花叶1TMV的发现和鉴定病毒(Tobacco mosaic virus，TMV)具有标志性的作TMV是烟草花叶病毒属的代表种，该病毒之用。

TMV是人类最早发现、最早提纯和结晶、最早利所以能引起重视，与烟草这种当时迅速发展的经济用超速离心机和电泳设备检测。

以及最早在电子显作物有关，TMV的侵染能使烟草减产达30％一50％微镜下观测到的病毒；其RNA最早被证明携带有遗之多。

1886年，在荷兰工作的德国农业化学家麦尔传信息并具有侵染性，TMV外壳蛋白(CP)的氨基(Adolf Mayer)最早研究了导致烟草花叶病的原因。

酸排列顺序最早被测定并发现其能实现自我组装；麦尔把烟草花叶病株的汁液注射到健康烟草的叶 TMV是最早利用病毒CP被作为抗性转基因植株的脉中，健康烟草也感染了烟草花叶病，由此他认为，介导物，最早被证明编码运动蛋白(MP)的病毒。

烟草花叶病是一种植物传染病。

但不是无机物平衡TMV在病毒研究中具有重要地位，本文对TMV的失调所导致的营养病，而是一种细菌病。

1892年，40．袋鼹(Notoryctemorphia目)栖息于南澳、西澳和 5 45l、、．m 500 3‘i～i—j—j北疆沙漠，它们穴居于沙中，并将身后的隧道封住，Echymipera TATGCTATTGCATGTCGACACAGTAT—ATGATCGACCATCAAACACTACT造成一种在沙中“游泳”的表象。

2021届高三生物一轮复习——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(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(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。

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(×)(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(√)(3)烟草花叶病毒感染烟草后可发生图中的④①②③过程(×)(4)烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖(×)2．判断关于DNA是主要遗传物质说法的正误(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(×)(2)细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(×)(3)所有生物的遗传物质都是DNA(×)(4)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA(×)考向探究遗传物质的思路和方法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——设法将物质分开，单独看作用。

②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。

(2)探究方法①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。

②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。

方法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。

目的：把DNA与蛋白质区分开。

植物病毒有哪些
植物病毒是一种极小的病原体，由蛋白质外壳包裹的核酸组成，能够感染植物
并引起疾病。

植物病毒可以通过昆虫、接种工具、种子等途径传播，对农作物的生长和产量造成重大影响。

以下是几种常见的植物病毒：
1. 花叶病毒
花叶病毒是一类广泛存在于各类植物中的病毒，引起植物叶、花和果实等组织
的变异和病变。

常见的花叶病毒有西红柿花叶病毒、黄瓜花叶病毒等。

2. 烟草花叶病毒
烟草花叶病毒是导致烟草植株叶片变黄、畸形的重要病原体之一。

主要通过蚜
虫传播，严重影响烟草的生长和品质。

3. 辣椒花叶病毒
辣椒花叶病毒主要侵染辣椒植株，引起叶片畸形、颜色改变等症状，严重影响
辣椒的产量和质量。

4. 卷叶病毒
卷叶病毒是一类通过介体传播的植物病毒，会导致植物叶片卷曲、变形等症状，严重影响植物的生长和光合作用。

5. 花叶脊病毒
花叶脊病毒是一种常见的蔬菜病毒，会导致植物叶片出现脊状病变，影响光合
作用和营养吸收。

植物病毒种类繁多，以上仅列举了部分常见的病毒，农户在种植过程中需要注
意病毒病的防治，及时采取措施减少病毒的传播，保障作物的生长和产量。

2020届高中生物人教版必修2实验专练：（7）RNA是遗传物质的实验证据1、烟草花叶病毒的遗传物质是( )A.DNAB.RNAC.DNA或RNAD.DNA和RNA2、下图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图,相关描述正确的是( )A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶B.图中B型后代的组成是RNA B和蛋白AC.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNAD.证明的RNA是主要的遗传物质3、把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分离后分别接种到正常烟草叶片上,那么发生烟草花叶病的应是（）A.接种RNA的植株B.接种蛋白质的植株C.A或BD.A和B4、某病毒的遗传物质是单链RNA(-RNA)宿主细胞内病毒的增殖过程如图,-RNA和+RNA的碱基序列是互补的。

下列叙述错误的是( )A.过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同B.据图推测, -RNA和+RNA均有-RNA聚合酶的结合位点C.过程②需要的tRNA、原料及场所都由宿主细胞提供D. -RNA和+RNA均可与核糖体结合,作为翻译的模板5、如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断( )A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质6、将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则从烟草细胞内分离出来的病毒有( )A.甲型病毒的蛋白质和乙型病毒的RNAB.甲型病毒的RNA和乙型病毒的蛋白质C.甲型病毒的蛋白质和甲型病毒的RNAD.乙型病毒的蛋白质和乙型病毒的RNA7、遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充,下列能够进行该信息传递的生物是( )A.烟草B.大肠杆菌C.噬菌体D.烟草花叶病毒8、已知烟草花叶病毒侵染烟草会使烟草患花叶病,为了验证该病毒的核酸种类,设计了以下实验。