医学分子生物学
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相似问题和答案
第1题：
除了乳糖操纵子学说解释了原核生物基因表达调控的原理外，您是否知道解释原核生物基因表达调控的其他学说？如果知道，请作简单介绍。
正确答案:具有双启动子的半乳糖操纵子，阿拉伯糖操纵子，可阻遏的色氨酸操纵子
第2题：
试述乳糖操纵子的组成及其结构基因可调控表达的机制。
正确答案: 乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。
阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。
C.AP的正性调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。
协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。
第3题：
关于乳糖操纵子的叙述,下列哪项是正确的A.属于可诱导型调控B.属于可阻遏型调控
关于乳糖操纵子的叙述，下列哪项是正确的
A.属于可诱导型调控
B.属于可阻遏型调控
C.结构基因产物抑制分解代谢
D.结构基因产物与分解代谢无关
E.受代谢终产物抑制
正确答案：A
略
略
第4题：
乳糖可以诱导乳糖操纵子的表达，所以乳糖对乳糖操纵子的调控属于正调控系统。
正确答案:错误
第5题：
简述乳糖操纵子结构，解释阻遏蛋白的负性调节机制，CAP的调节机制及其生长条件下的协调调节。
正确答案: 操纵子结构包括结构基因、操纵基因、启动子和调节基因。
负性调节：阻遏戴白与操纵序列O结合，阻止RNA聚合酶与启动序列结合，转录启动被抑制。大肠杆菌在没有乳糖的环境中生存时，lac操纵子处于阻遏状态；当有乳糖存在时基因转录开放。细菌优先利用葡萄糖作为能源，有葡萄糖：cAMP↓→CAP无活性→不促进转录；无葡萄糖：cAMP↑→CAP有活性→促进转录。
CAP是同二聚体，在其分子内有DNA结合区及cAMP结合位点。当没有葡萄糖存在时，cAMP↑，cAMP与CAP结合，CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA聚合酶活性。当有葡萄糖存在时，cAMP↓，cAMP与CAP结合受阻，lac操纵子表达↓。
正性调控与负性调控的协调调节：①当阻遏蛋白与操纵序列结合而封闭后，CAP不能启动转录；②当阻遏蛋白脱离操纵序列而解除封闭后，如果没有CAP也不能启动转录。
第6题：
简述乳糖操纵子的正调控和负调控机制。
正确答案: 乳糖操纵子负调控机理为：当细胞内无乳糖诱导物时，lacI编码的阻碍蛋白与操纵基因lacO结合，使之不能形成开放性启动子复合物，从而不能转录lacZYA基因：当细胞内有乳糖诱导物时，阻碍蛋白受诱导物的影响，发生构象变化，丧失了与lacO的结合能力，并启动lacZYA基因的转录表达
乳糖操纵子的正调控机理：当细胞内缺少葡萄糖时，相安酸环化酶将ATP转变成环一磷酸腺苷，cAMP与其受体蛋白CAP形成复合物，再与启动子上的CAP位点结合，促进RNA聚合酶与启动子的结合，若有乳糖存在，则可促使细菌开启拉扯ZYA基因的转录活性，利用其做为碳源.反之，当有葡萄糖存在时，cAMP不能与启动子上的CAP位点结合，启动子上就不能结合RNA聚合酶，即使有诱导物存在，乳糖操纵子也将处于关闭状态
第7题：
简述乳糖操纵子的正负调控机制。
正确答案:乳糖操纵子的功能是在阻遏基因的负调控和cAMP-CRP系统的正调控两个独立的调控机制下实现的。
1、在乳糖浓度低时，阻遏基因的产物阻遏蛋白结合在操纵基因上所形成的构象使其下游的结构基因无法转录。在乳糖浓度高时，乳糖作为诱导分子结合阻遏蛋白改变其三维构象使之不能与操纵基因结合，从而激发结构基因的表达。
2、cAMP-CRP复合体系结合在操纵子的启动子区域上是操纵子转录的必需条件，与阻遏系统无关。当培养基中有葡萄糖存在时，葡萄糖通过抑制腺苷酸环化酶活性而降低cAMP浓度来抑制结构基因的表达，达到优先利用葡萄糖的目的。
第8题：
分解代谢物基因激活蛋白（CAP）对乳糖操纵子表达的影响是
A.正性调控
B.负性调控
C.正/负性调控
D.无调控作用
B.负性调控
C.正/负性调控
D.无调控作用
答案：A
解析：
第9题：
试述大肠杆菌乳糖操纵子的结构及其通过酶诱导合成和阻遏来调节代谢的调控机制。
正确答案: 乳糖（lac）操纵子由调节基因I，启动基因P、操纵基因O和三个结构基因lacZ、lacY、lacA组成。
调节基因lacI组成型表达，编码阻遏蛋白，既有与操纵基因lacO结合的位点，也有与诱导物结合的位点。当诱导物与阻遏蛋白结合时，可改变阻遏蛋白的构象，使其无法与lacO结合。阻遏蛋白具有阻止转录和识别小分子诱导物的双重性，因此它的活性状态直接决定启动基因是开启或关闭。
当缺乏乳糖时，阻遏蛋白以活性状态结合在lacO上，这就影响了RNA聚合酶与lacP的结合，并阻碍RNA聚合酶通过lacO，这样结构基因就无法转录；当乳糖存在时，因作为诱导物的乳糖与阻遏蛋白结合，改变了它的构象，成为失活构象而脱离lacO，于是RNA聚合酶就可以与启动基因结合并开始转录。
第10题：
请以大肠杆菌乳糖操纵子为例，说明基因是如何进行表达与调控的？
正确答案: 大肠杆菌乳糖操纵子是大肠杆菌DNA上的一个特殊区段，它由调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因共同组成。其中调节基因翻译成阻遏蛋白、启动基因是RNA聚合酶的结合位点、操纵基因是阻遏蛋白的结合位点、结构基因可以分别编码三种乳糖酶。
当大肠杆菌在以葡萄糖为碳源的培养基中培养时，乳糖操纵子处于阻遏状态。这是由于阻遏蛋白与操纵基因结合，阻碍了RNA聚合酶与操纵基因的结合，从而导致结构基因不能转录，不能编码相应的乳糖酶。
当大肠杆菌在以乳糖为唯一碳源的培养基中培养时，乳糖操纵子处于诱导状态。此时，由于乳糖和阻遏蛋白结合形成了乳糖阻遏蛋白复合物，使阻遏蛋白的空间构想发生改变，不能再和操纵基因结合，这样就使RNA聚合酶可以顺利地结合到操纵基因上面，从而导致结构基因可以编码三种相应的乳糖酶。