烟草花叶病毒
趣味生物(病毒 )(课件)小学科学趣味生物课外拓展通用版
二、病毒的结构和繁殖
新冠病毒 结晶体
这些结晶体（病毒）不会表现出任何 的生命特征，但是将这些结晶体移入 生物体内，病毒就会大量繁殖，并使 生物体致病。
病毒离开活细胞，通常会变成 结晶体 。
非洲埃博拉
非洲猪瘟
病毒寄生，引发动植物患病
新冠肺炎
烟草花叶病
疫苗是经过人工处理的、减毒 的或无毒的病毒。
天花（水痘）
小儿麻痹症
肝炎（甲肝、乙肝）
利用细菌病毒（噬菌体）只寄生 在细菌体内的特性，专门消灭致病 的细菌颜色、形态。
过
“滤过性病毒”
滤
器
烟草花叶病是由比细菌还要小的病原体引起的！
一、病毒的发现
20世纪三十年代，电子显微镜的发明使观察物体的放大倍数 提高到了几十万倍。
烟草花叶病毒（杆状颗粒）
科学研究的进步有赖于科学技术的突破与发展
一、病毒的发现
烟草花叶病毒 （放大300 000倍）
（人类首个观察到的病毒）
腺病毒 （放大500 000倍）
细胞中的结构 细胞核 叶绿体 线粒体
大小 约10微米 5～10微米 0.5～1微米
二、病毒的结构和繁殖
以下是三种病毒结构模式图，请你说出病毒 的结构具有什么特点？
病毒结构：蛋白质的外壳+内部的遗传物质
二、病毒的结构和繁殖
烟草花叶病毒
↓
寄生在_植_物__细_胞__内
↓
植物病毒
腺病毒
↓
寄生在_动_物__细__胞__内
↓
动物病毒
大肠杆菌噬菌体
↓
寄生在_细__菌_细__胞_内
↓
细菌病毒
二、病毒的结构和繁殖
二、病毒的结构和繁殖
烟草普通花叶病毒病
发病叶片颜色深浅不均，黄绿相间，形成斑驳。
病原特征植物病毒防治培养无病壮苗：严格消毒、卫生操作；避免连作或与蔬菜间作；冬春季土地深翻细耙、冬灌；平衡营养，早起垄；加强炼苗剪叶、深栽，地膜覆盖；早揭膜高培土；栽前栽后喷洒康福多、植病灵、叶面肥等。田间管理时禁止吸烟，按照“先健株后病株”顺序，防止人工传毒。
病害名称
烟草普通花叶病毒病
英文名称
tobacco mosaic virus
发病时期
整个生育期均可发生，但幼苗更易感染。移栽后20d到现蕾期，为发病高峰期，打顶后田间病株主要在烟杈上显症，为害不大。
危害部位
系统侵染，整株发病。病株矮化，病叶畸形、疱斑隆起、叶缘下卷。
特点
病毒侵入植株后，首先在侵染点周围的薄壁细胞增殖，而后进入维管束组织而传染到全株各部分。在22～28℃条件下，染病植株在7d~14d后开始显症。遇到低温变温时症状表现急速，但在持续高温下，病叶可以出现黄褐色坏死斑块。此病极易通过人工摩擦传染，因此，多发于管理差、操作不卫生、营养不良、杂草丛生的苗床或大田。
烟草花叶病毒病发生及防治研究进展
对于烟草花叶病毒病的研究，传统的研究方法包括症状观察、病毒分离和鉴 定、病理学研究等。随着科技的发展，现代技术手段如分子生物学、生物信息学 等也被广泛应用于研究中。这些技术可以帮助科学家更准确、快速地诊断和防治 烟草花叶病毒病。
在防治技术方面，目前主要采取选育抗病品种、加强栽培管理、及时防治传 毒昆虫等措施。其中，选育抗病品种是最重要的防治方法之一，通过多年的筛选 和培育，已成功选育出了一些抗性较强的烟草品种。此外，加强栽培管理和及时 防治传毒昆虫也能够有效地减少病毒的传播和感染。
最后，加强综合防治技术的推广与应用。针对烟草花叶病毒病的防治，应采 取多元化的综合措施，包括农业防治、物理防治、化学防治等。同时，要注重不 同防治方法的协调与配合，实现绿色可持续防控。
本次演示通过对烟草花叶病毒病的发生及防治研究进展的概述，希望能为相 关领域的研究者提供一些参考和启示。未来的研究应围绕病害的传播途径和感染 机制、抗病品种选育及综合防治技术等方面展开深入研究，以应对烟草花叶病毒 病对烟草产业所造成的威胁。
烟草花叶病毒病发生及防治研究物病害，对烟草产业造成了巨大的经济损失。 本次演示将概述烟草花叶病毒病的发生、传播途径和危害，并探讨现有的防治技 术和研究进展。
烟草花叶病毒病是一种由病毒引起的病害，主要在烟草生长过程中发生。该 病毒通过昆虫、机械等方式传播，可导致烟草叶片出现花斑、萎缩等症状。在全 球范围内，烟草花叶病毒病对烟草产业造成了严重威胁，导致烟叶产量下降、品 质变差等问题。
谢谢观看
首先，加强烟草花叶病毒病的传播途径和感染机制研究。深入了解病害的传 播方式和感染机制，有助于更好地采取有效的防控措施。应运用分子生物学、生 物信息学等技术手段，对病毒基因组进行深入研究，解析病毒与寄主植物的相互 作用过程，为病害的防治提供理论依据。
植物化学保护：烟草花叶病毒病
烟草病毒病损失情况
• 山东省 1974-1977年的4年中， 有 3年烟草 病毒病流行发生， 其 中 1975年大流行， 重病田减产20%-50%，夏烟田感病品种减 产达70%以上。
• 目前，山东省烟 草病毒病每年发病面积达 40万亩，发病率在20%-80%，经济损失每 年达 2000余万元。
——烟草病毒病及其危害
烟草上胜红蓟黄脉病毒和广东番木瓜曲叶病毒
心叶烟 普通烟
苎麻花叶病毒(RaMoV)，导致普通烟矮化的病原；寄主范围广。
普通烟 珊西烟
本氏烟 三生烟
危险性检疫病毒——南芥菜花叶病毒病
TRV？
TEV
TEV
TLCV
TLCV
丛顶病
脚叶烘烤后效果
单叶
左图为烤房中脚叶，上 图为脚叶单叶。
第一炕下炕情形
➢This gives rise to the name mosaic
to refer to the pattern of light
green and
dark green tissue,
or dark green islands.
Tobacco Mosaic Virus Infected Plant
பைடு நூலகம்
烟草花叶病症状
• 自苗期至收获期均能发病 。病株呈现典型的花叶症 状。嫩叶发病，先是脉明 ，以后形成浅绿和深绿病 斑，叶缘有时向背面卷曲 。由于受害叶片部分细胞 增多或增大，致使叶片厚 薄不匀，皱缩扭曲，呈畸 形，并有不规则的缺刻， 严重时延长呈柳叶状，或 呈带状。早期发病烟株节 间缩短，植株矮化，生长 缓慢或不育。病重的烟株 花变形，蒴果小而皱缩， 所产生的种子，发芽力很 差。
➢ Green islands typically do not contain very much virus which explains
备课素材：烟草花叶病毒的研究-高一下学期生物人教版必修2
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”。
烟草普通花叶病毒
【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。
第五单元第五章病毒课件2022-2023学年人教版生物八年级生物上册
治疗和预防病毒性疾病：疫苗
新冠和新冠疫苗
疫苗：疫苗是经过人工处理的减毒的或者 无毒的病毒
天花和牛痘疫苗
我国是在1965年消 灭了天花，1979年 世界卫生组织宣布 天花在地球上绝迹， 1981年我国开始停 止接种牛痘疫苗
糖丸爷爷顾方舟和脊髓灰质炎
2000年，“中国消灭脊髓灰 质炎证实报告签字仪式”在 卫生部举行。这也宣告脊髓 灰质炎在中国彻底消灭了。 2019年1月2日，顾方舟因病 在北京逝世。
宿主细胞裂解， 释放出大量病毒
五、病毒的繁殖 重点
自我复制 病毒寄生在活细胞中，靠自己的遗传物质中的 遗传信息，利用细胞内的物质，制造出新的病毒。
病毒只能寄生在活细胞中，当病毒离开活细胞后会成为结晶体， 条件适宜时，结晶体会重新激活，重新感染活细胞。
六、病毒与人类生活的关系
●致病
●乙肝、流感、手足口病以及艾滋病、狂犬病、埃博拉、 SARS、新型冠状病毒、口蹄疫、禽流感等等。许多至今 未找到彻底治愈的方法。
第五章 病毒
新冠病毒
流感病毒
细菌病毒
一、病毒的发现
正常烟草
花叶病烟草
俄国科学家伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病的病因时，发现了 比细菌还小的病原体，他把这种病原体叫做“滤过性病毒”
科学家在研究口 蹄疫病时，证明 了口蹄疫也是由 “滤过性病毒”
引起的
一、病毒的发现
发现者： 伊万诺夫斯基
研究材料： 烟草
科学家首次用电子显微镜 观察到烟草花叶病毒是一种杆 状颗粒。
7
二、病毒的大小
病毒比细菌小得多， 只能用纳米（用 nm表示，1nm = 1 /1000000mm） 来表示它的大小， 必须借用电子显微 镜才能观察到。
烟草花叶病的防治和治疗办法
06
研究展望与未来发展趋势
研究展望
深入探究致病机制
进一步研究病毒的致病机制，包括病毒与寄主植物的相互作用、 病毒的传播和变异等，有助于开发更有效的防治措施。
抗病基因的挖掘和利用
利用基因工程技术，发掘和利用烟草自身的抗病基因，提高植物对 病毒的抵抗能力。
综合防治技术的研发
研究和发展生物防治、化学防治和物理防治等综合防治技术，提高 防治效果，降低病毒对烟草的危害。
烟草花叶病的防治实践案例
05
分析
国内防治实践案例
贵州毕节地区
该地区在2015年遭受烟草花叶病毒的严重侵袭，当地农业部门迅速采取措施，加 强防治技术的宣传和培训，提供抗病品种和农药支持，有效控制了病情的扩散。
山东临沂地区
该地区在2016年烟草花叶病毒病流行，当地政府及时协调各方资源，组织农民进 行集体防治，加强植物检疫，推广高效低毒农药，取得了良好的防治效果。
注意安全使用
选择安全、低毒、高效的 化学药剂，避免对人类和 环境造成污染。
药剂治疗
在发病初期，使用化学药 剂对烟草植株进行治疗， 控制病情的发展。
生物防治
01
02
03
使用抗病菌株
通过接种对烟草花叶病有 抗性的菌株，增强烟草植 株的抗病能力。
利用生物农药
使用生物农药对烟草植株 进行喷洒，预防和治疗烟 草花叶病。
未来发展趋势和挑战
智能化监测和预警系统
利用物联网、大数据和人工智能等技术，建立智能化监测 和预警系统，实现对烟草花叶病的实时监测和提前预警， 及时采取防治措施。
绿色防控技术
推广绿色防控技术，如生物农药、天敌昆虫等，减少化学 农药的使用，降低对环境和人类健康的负面影响。
烟草花叶病毒
TMV的形态特征
TMV的形态特征
烟草花叶病毒具有杆状外观。它的衣壳由2130分子衣壳蛋白和一分子基因组单链正义RNA组成，长6400个碱基。外壳蛋白在RNA周围自组装成杆状螺旋结构（每螺旋圈16.3个蛋白质），形成发夹环结构。蛋白质单体由158个氨基酸组成，这些氨基酸被组装成四个主要的α-螺旋，这些螺旋通过近于病毒体轴的突出环连接在一起。病毒粒子的长度约为300nm，直径约为18nm。负染色的电子显微照片显示出半径为2nm的独特内部通道。RNA位于4nm的半径处，并被外壳蛋白保护免受细胞酶的作用。基于3.6Å(0.36纳米)分辨率的电子密度图，研究了完整病毒的X射线纤维衍射结构。衣壳螺旋内部的核心附近是卷曲的RNA分子，它由6395±10个核苷酸组成
TMV病毒基因组
TMV基因组由6.3–6.5 kb单链（ss）RNA组成。 3'末端具有类似tRNA的结构，而5'末端则具有甲基化的核苷酸帽——m7G5’pppG。基因组编码4个开放阅读框（ORF），其中两个由于泄漏的UAG终止密码子的核糖体通读而产生单一蛋白质。 这4个基因编码一个复制酶（具有甲基转移酶[MT]和RNA解旋酶[Hel]域）和RNA依赖性RNA聚合酶，所谓的运动蛋白（MP）和衣壳蛋白（CP）。
致谢
TMV的发现
TMV 的第一张电子品微镜图像是1939年由 Gustav Kausche , Edgar Pfankuch 和 HelmutRuska 制成的1955年， Heinz Fraenkel-Conrat 和 Robley Williams 表明纯化的TMV RNA 及其衣壳(外壳）蛋白自行组装成功能性病毒，表明这是最稳定的结构（自由能最低的结构）1958年，晶体学家罗莎琳德 • 富兰克林(Rosalind Franklin）设计并制造了 TMV 模型，她推测该病毒是空心的，而不是固体，并推断TMV 的 RNA 是单链的TMV是第一个被鉴定为病毒的病原体
烟草花叶病毒重组实验
2.典例剖析
3.规律方法
4.跟踪训练
5.真题演练
第六单元 遗传的分子基础
烟草花叶病毒重组实验
汇报人姓名
一、热点透析
热点透析
甲
乙
该实验可以得出的结论是什么？
1.实验过程演示
甲病毒感染
乙病毒感染
重组病毒感染ຫໍສະໝຸດ 2.实验过程总结3.遗传物质的总结
(1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。 (2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。 (3)DNA病毒如噬菌体的遗传物质是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。
解析 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。 答案 C
2．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( ) A.实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。 答案：C
不能确定是核酸在起作用。
解析
三、规律方法
规律方法
探索遗传物质的经典实验总结
生物的遗传物质
四、跟踪训练
跟踪训练
1．下列关于遗传物质的说法，错误的是( ) ①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤
烟草花叶病毒
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。
烟草花叶病毒
烟草矮化病毒
1
症状
2
3
病原 传播条件 防治
4
简介：
烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus；TMV）， 又译为烟草花叶病毒，是一种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。
病原
烟草普通花叶病毒，简称TMV，属病毒。病毒粒 Contents 体杆状，大小 300×18(nm)。 Contents 钝化烟草花叶病 温度90一93℃经10分钟，稀释限点100万倍，体 外保毒期72—96小时。在无菌条件下致病力达 数年，在干燥病组织内存活30年以上。该病毒有 不同株系，我国主要有普通株系、番茄株系、黄 Contents Contents 斑株系和珠斑等4个株系，因致病力差异及与其 他病毒的复合侵染而造成症状的多样性。
防治
3、实行轮作 不与茄科植物间、套作，宜与禾本科作物轮 作2—3年。 4、加强田间管理 严禁将已发病的烟苗移入大田。应先健株后 病株顺序管理，操作过程中不宜吸烟，不宜 在烟田反复走动、触摸。充分施足氮、磷、 钾肥，及时喷施多种微量元素肥料，提高植 株抗病能力。
防治
4、加强田间管理 移栽后适当炼苗，团棵末期浇临界水，促进 植株生长。出现花叶病，要及时追施速效肥、 培土浇水、促进开秸开片，减轻病害。
真菌的土壤传播
土壤传播病毒实际是通过土壤中 的真菌和线虫传播病毒。但是有 些病毒，例如烟草花叶病毒 （TMV），稳定性强可以在土壤 中保持其生物活性。
利用烟草花叶病毒瞬时表达目的基因
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。
烟草花叶病毒的实验
教学问题：烟草花叶病毒的实验教材上介绍很简单，本人查阅了梁红主编的《遗传学》，稍了解了此实验的过程。
1956年，美国学者弗伦克尔一库兰特（Fraemkel-Courat）用烟草花叶病毒（TMV）的重建实验证明了RNA也是遗传的物质。
这实验是用烟草花叶病毒进行的。TMV是一种RNA病毒，它有一圆筒状的蛋白质外壳，由很多相同的蛋白质亚基组成；内有一单链RNA分子，沿着内壁在蛋白质亚基间盘旋着。那么，在这种RNA病毒中遗传信息在RNA上，还是在蛋白质呢？
一、感染实验
把TMV在水和苯酚中震荡，把病毒的RNA和蛋白质分开，分别去感染烟草，单是病毒的蛋白质，不能使烟草感染，单是病毒的RNA，可以使烟草感染，病毒RNA进入叶子细胞，进行繁殖，产生正常的病毒后裔。单是RNA感染效率很差，可能因为RNA裸露，在感染过程中容易被酶所降解。用RNA酶处理RNA很多株系，他们可以根据寄主植物不同和在寄主植物中地片上形成一病斑的差异来加以区别。例如有两株系，它们的外壳蛋白就不同：S株系的外壳蛋白不是具有组氨酸和甲硫氨酸，而HR株系含有这两种氨基酸。
弗伦克尔－库兰特利用分离而后聚合的方法先取得S株系的蛋白质外壳和HR株系的RNA，然后把它们结合起来，形成杂种病毒，有着S株系的外壳，可被抗体所失活，但不受对HR株系制备的抗体所影响，当杂种病毒用来感染烟草时，病斑总是跟RNA授体的病斑一样，所以显而易见，第二代病毒颗粒具有HR株系的RNA和HR株系的蛋白质外壳。把HR株蛋白质和S株系的RNA结合起来，形成杂种病毒。把重建的病毒来感染烟草也得到了类似的结果。所以我们可以这样说，在不含有DNA的病毒中，复制和形成新病毒的颗粒所必需的遗传信息是携带在RNA上。
2021届高三生物一轮复习——烟草花叶病毒感染试验及遗传物质
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。
烟草普通花叶病毒病 烟草病毒病
大田期：病苗、土壤中残存的 病毒及其它带毒的寄主。
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三、侵染循环
传染： 只能通过微伤口侵入，极少从气孔侵入。
由TMV引起的花叶病流行，主要是通过农 事操作中借人和工具的机械接触传染，风 使叶片相互之间的摩擦发病的。
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二、病 原 物
1. TMV 粒体杆状。增殖适温为28～30 ℃， 钝化温度为93～98 ℃，稀释限点为10-7。
2. CMV 粒体球状。钝化温度为65～70℃； 稀释限点约10-4，体外存活期为3～4天。
3. PVY 粒体线形。钝化温度为55～65 ℃， 稀释限点为10-3，体外存活期为1～2天。
种病害，在北美所有烟草种植区都有发生， 其流行程度仅次于TMV。 我国山东、河南、陕西、黑龙江等卜省、 自治区均有零星发生，危害较轻，云南、 安徽两省发生稍重。
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一、病原与症状
烟草环斑病毒病由线虫传的烟草 环斑病毒(TRSV)侵染所致。
其粒体为等轴对称球形。
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一、症状
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二、病 原 物
引致烟草花叶病的病毒主要有烟草花叶病毒 Tobacco mosaic virus ，TMV、黄瓜花叶 病毒Cucumber mosaic virus, CMV和马 铃薯Y病毒Potato virus Y, PVY。分别属于 烟草花叶病毒属(Tobamovirus)、黄瓜花叶 病毒属(Cucumovirus)和马铃薯Y病毒属 (Potyvirus)。
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烟草花叶病毒
发现历史 简介
复制与传播 危害及防治
应用
一、发现历史
• 19世纪末，俄国烟草染病。嫩叶出现斑纹，卷缩，最终枯 萎、腐烂。----烟草花叶病。 • 凶手是藏在土壤里、昆虫身上、空气中还是烟草叶子里呢？ 伊万诺夫斯基从田里采了几片得病的烟叶，把它们捣烂， 加上水调成浆液，然后把这种浆液滴在没有得病的烟叶上。 过了几天，这些烟叶也得了花叶病。伊万诺夫斯基由此得 出结论：传染烟草花叶病的凶手就藏在叶子里。 • “元凶”在显微镜下显示不出，可透过滤纸------可过滤性病 菌。毒素？微小病原体？ • 遗传性----微小病原体：病毒
五、TMV应用
病毒晶体管
Thank You!
L/O/G/O
典型的+RNA单链的复制
正单链RNA病毒的RNA基因组不仅可作为模板复制子代病毒RNA， 还同时具有mRNA的功能，可直接附着于胞质的核糖体，转译出 病毒的非结构蛋白与结构蛋白。非结构蛋白包括供病毒RNA复制 所需要依赖RNA的RNA多聚酶等，结构蛋白则包括衣壳蛋白等。
传播
传播途径：
• 初侵染源：带病残体和其它寄主植物和未充分腐熟的带毒 肥料也可引致初侵染。 • 主要通过汁液传播。病健叶轻微摩擦造成微伤口，病毒即 可侵入。侵入后在薄壁细胞内繁殖，后进入维管束组织传 染整株。 • 再侵染：病苗与健苗摩擦，农事操作，烟田中的蝗虫、烟 青虫等咀嚼式口器的昆虫也可传播TMV病毒。
复制过程：
• 以TMV-RNA为模板的3′-端开始复制合成全长的（-）RNA， 形成双链，称复制型RNA（replicative，RF型）。在感病细 胞与膜相连的病毒合成中，以（—）RNA为模板同时合成多 达5～6条的（+）RNA，称为复制中间型（replicative intermediate，RI型）。 • （+）RNA的出路：①被外壳蛋白包装形成子代病毒颗粒； ②进一步作为模板形成RF→RI；③做mRNA，而1.5Kb和 0.7kb分别翻译为30KDa和外壳蛋白。
三、复制
编码蛋白：
• TMV编码的蛋白：126kD、183kD、30kD、17.5kD
※ 126kD/183kD蛋白 参与病毒复制，称为RNA依赖的RNA聚合酶亚基；183kD是 126kD蛋白的阅读框终止子通读的产物。 ※ 17.5kD蛋白 外壳蛋白（CP），对TMV有保护作用。协助病毒的长距离运 动。 ※ 30kD蛋白 运动蛋白（MP），在病毒复制过程中形成。
分类：
二、简介
• 烟草花叶病毒 tobacco mosaic virus 缩写 TMV，是烟草花叶病等的病原体
• 界：病毒
（未分级）(+)ssRNA病毒 (+ )ssRNA viruses(正单链RNA)
• 属：烟草花叶病毒属 Tobamovirus • 种：烟草花叶病毒 Tobacco mosaic
virus 二名法 Tobacco mosaic virus
烟草花叶病毒的结构：
对称结构
螺旋结构
特性：
• 最耐热植物病毒，钝化温度为93℃，10min • 抗逆性能力极强：无菌条件下致病力数年， 干燥患病组织内50年。 • 毒性极强：病株中浓度极高，稀释106倍仍 有致病力。
症状：
• 它是一种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。 • 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。
四、危害与防治
危害：
幼苗被侵染后，新叶的叶脉组织 变浅绿色，呈半透明的“明脉症”， 几天后叶片形成黄绿相间的“花叶 症”。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。
危害
花叶症
A
泡斑症
D
TMV
B 小叶脉绿症
C
畸形症
防治
• • • • • • • 培育无病、无毒壮苗 选择耐病品种 增施有机肥，尝试种绿肥 合理轮作倒茬 卫生栽培 及时喷药 建立虫害预测预报网