大肠杆菌乳糖操纵子调控机理是什么？

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大肠杆菌乳糖操纵子包括4类基因：①结构基因,能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶系统和结构蛋白,这是与生物性状的发育和表型直接相关的基因.乳糖操纵子包含3个结构基因：lacZ、lacY、lacA.LacZ合成β—半乳糖苷酶,lacY合成透过酶,lacA合成乙酰基转移酶.②操纵基因O,控制结构基因的转录速度,位于结构基因的附近,本身不能转录成mRNA.③启动基因P,位于操纵基因的附近,它的作用是发出信号,mRNA合成开始,该基因也不能转录成mRNA.④调节基因i：可调节操纵基因的活动,调节基因能转录出mRNA,并合成一种蛋白,称阻遏蛋白.操纵基因、启动基因和结构基因共同组成一个单位——操纵子（operon）.调节乳糖催化酶产生的操纵子就称为乳糖操纵子.其调控机制简述如下：抑制作用：调节基因转录出mRNA,合成阻遏蛋白,因缺少乳糖,阻遏蛋白因其构象能够识别操纵基因并结合到操纵基因上,因此RNA聚合酶就不能与启动基因结合,结构基因也被抑制,结果结构基因不能转录出mRNA,不能翻译酶蛋白.诱导作用：乳糖的存在情况下,乳糖代谢产生别乳糖（alloLactose）,别乳糖能和调节基因产生的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白改变构象,不能在和操纵基因结合,失去阻遏作用,结果RNA聚合酶便与启动基因结合,并使结构基因活化,转录出mRNA,翻译出酶蛋白.负反馈：细胞质中有了β—半乳糖苷酶后,便催化分解乳糖为半乳糖和葡萄糖.乳糖被分解后,又造成了阻遏蛋白与操纵基因结合,使结构基因关闭.

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问题1：乳糖操纵子的调节机制[生物科目]

1、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.2、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.3、CAP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.4、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.

问题2：乳糖操纵子的调控原理[生物科目]

乳糖操控子是大肠杆菌中控制β半乳糖苷酶诱导合成的操纵子.包括调控元件P(启动子)和O(操纵基因),以及结构基因lacZ(编码半乳糖苷酶)、lacY(编码通透酶)和lacA(编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶).

1、无乳糖时,调节基因lacI 编码阻遏蛋白,与操纵基因O 结合后抑制结构基因转录,不产生代谢乳糖的酶.

2、只有乳糖存在时,乳糖可与lac阻遏蛋白结合,而使阻遏蛋白不与操纵基因结合,诱导结构基因转录,代谢乳糖的酶产生以代谢乳糖.

3、葡萄糖和乳糖同时存在时,葡萄糖的降解产物能降低cAMP含量,影响CAP与启动基因结合,抑制结构基因转录,抑制代谢乳糖的酶产生.

补充：CAP：降解物基因活性蛋白,又称cAMP受体蛋白,这个蛋白先与cAMP结合,再与启动基因结合.它与启动基因结合时能促进RNA聚合酶与启动基因结合,促进结构基因转录

问题3：请叙述大肠杆菌乳糖操纵子结构基因转录的调控过程[生物科目]

调节乳糖催化酶产生的操纵子就称为乳糖操纵子.其调控机制简述如下：

抑制作用：调节基因转录出mRNA,合成阻遏蛋白,因缺少乳糖,阻遏蛋白因其构象能够识别操纵基因并结合到操纵基因上,因此RNA聚合酶就不能与启动基因结合,结构基因也被抑制,结果结构基因不能转录出mRNA,不能翻译酶蛋白.

诱导作用：乳糖的存在情况下,乳糖代谢产生别乳糖（alloLactose）,别乳糖能和调节基因产生的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白改变构象,不能在和操纵基因结合,失去阻遏作用,结果RNA聚合酶便与启动基因结合,并使结构基因活化,转录出mRNA,翻译出酶蛋白.

负反馈：细胞质中有了β—半乳糖苷酶后,便催化分解乳糖为半乳糖和葡萄糖.乳糖被分解后,又造成了阻遏蛋白与操纵基因结合,使结构基因关闭.

问题4：试以大肠杆菌乳糖操纵子为例阐述原核生物酶合成诱导作用机制（答的好会追加分数）

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.

问题5：下列哪种说法是对的?A,大肠杆菌乳糖操纵子仅受乳糖阻遏子的负调控·······下列哪种说法是对的?A、大肠杆菌乳糖操纵子仅受乳糖阻遏子的负调控B、当葡萄糖和乳糖同时存在时大肠杆菌[生物科目]

A不对,推荐答案说的对

B同时存在,哪怕葡萄糖浓度稍微低一些,照样用葡萄糖,请百度乳糖操纵子,看百科里的详细说明

C它不结合的时候,位于乳糖启动子CAP位点附近的结合序列,就通过cAMP途径刺激RNA转录的活性,是积极调控因子

D不啊,有转录后调控呢~蛋白质大小不同也影响翻译速度从而影响含量

E对,这是书上原话,原核染色体这个概念是存在的,就是细菌它的基因组.原核基因简单,一种阻遏物就管了所有的同工基因