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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。

题目
问答题
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。
参考答案和解析
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。
解析： 暂无解析
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相似问题和答案

第1题：

关于乳糖操纵子的叙述，正确的是

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

第2题：

关于乳糖操纵子的叙述，下列哪项正确

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

第3题：

下列物质代谢调节方式中，属于快速调节的是( )

A、产物对酶合成的阻遏作用

B、酶蛋白的诱导合成

C、酶蛋白的降解作用

D、酶的别构调节

E、激素诱导酶蛋白基因表达


参考答案：D

第4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5题：

下列物质代谢调节方式中，属于快速调节的是
A.产物对酶合成的阻遏作用 B.酶蛋白的诱导合成
C.酶蛋白的降解作用 D.酶的别构调节


答案：D
解析：
细胞水平的代谢调节主要通过对关键酶活性的调节实现的，对关键酶的调节方式有两类：一类是通过改变酶的分子结构，从而改变细胞内已有酶的活性来调节酶促反应速率， 包括别构调节和化学修饰调节两种。这类调节作用快，在数秒及数分钟内即可发生，又称为快速调节；另一类是通过调节酶蛋白的合成 (酶合成的诱导和阻遏）或降解来改变细胞内酶的含量调节酶促反应速率，这类调节一般需数 小时或几天才能实现，因此称为迟缓调节

第6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

第7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
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

答案：A
解析：
A.属于可诱导型调控：对

B.属于可阻遏型调控错A才是对的。

C.结构基因产物抑制分解代谢：不抑制。

D.结构基因产物与分解代谢无关：有关。

E.受代谢终产物抑制：不受。对乳糖操纵子来说CAP是正性调节因素，乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。

第8题：

关于酶含量调节的叙述，错误的是( )

A、底物常可诱导酶的合成

B、产物常可阻遏酶的合成

C、激素或药物可诱导酶合成

D、属于细胞水平的代谢调节

E、属于酶活性的快速调节


参考答案：E

第9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10题：

大肠杆菌的乳糖操纵子模型中，与操纵基因结合而调控转录的是（）。

  • A、阻遏蛋白
  • B、RNA聚合酶
  • C、调节基因
  • D、cAMP-CAP

正确答案:A

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