Question

随着对病毒研究的逐渐深入，科学家发现了RNA病毒，并进行了相关实验。回答下列相关问题：

（1）1956年，库兰特用苯酚溶液处理烟草花叶病毒（TMV），使其RNA和蛋白质分开，再让两者分别去感染烟草。结果发现，蛋白质不能感染烟草，RNA可以感染烟草，证明RNA是TMV的遗传物质。本实验最关键的设计思路是_________________。

（2）若上述观点是正确的，用³⁵S标记的TMV侵染³H标记的烟草，子代病毒存在的放射性元素是______________，该元素存在于_____________（填物质）中。

（3）研究发现仅用病毒的RNA感染时感染率很低，用完整病毒感染时的感染率很高。TMV有许多株系，可根据在叶片上形成的病斑差异加以区分。请以苯酚溶液、TMV的S株系和HR株系、正常烟草等适宜材料，设计实验证明RNA是TMV的遗传物质（简要写出实验设计并预测实验结果）。

①实验设计：_______________________________________；

②实验结果：_______________________________________。

Answer

把RNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察各自的作用 3H RNA和蛋白质 利用苯酚溶液处理，使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离；将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1，将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2；让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草，一段时间后观察记录病斑类型（合理即可） S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同，HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同（合理即可）

【解析】

1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。

2、病毒的繁殖过程：吸附、注入、合成（DNA复制和有关蛋白质的合成）、组装、释放。

（1）本实验将RNA与蛋白质分开单独感染烟草，观察他们的作用，所以实验设计的关键思路是把RNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察各自的作用。

（2）35S标记蛋白质外壳，而TMV的遗传物质是RNA，不含35S，所以子代中都不含35S，病毒的RNA和蛋白质都含H元素，并且病毒必须要宿主提供原料，所以子代病毒的蛋白质和RNA都含有3H。

（3）根据题干信息“本实验的目的是证明RNA是TMV的遗传物质”，并且只以RNA侵染时感染率低，因此需要设计重组病毒，实验设计：利用苯酚溶液处理，使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离；将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1，将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2；让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草，一段时间后观察记录病斑类型。

实验结果：S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同，HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同。