基因调控—乳糖操纵子
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本底水平的组成型合成：非诱导状 态下有少量的lac mRNA合成。
2 大肠杆菌对乳糖的反应
培养基：甘油
按照lac操纵子本底水平的表达，每个细胞内有 几个分子的β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷透过酶。
培养基：加入乳糖
少量乳糖在透过酶作用下进入细胞，通过β-半乳糖苷 酶形成异构乳糖，诱导物诱导lac mRNA的生物合成， 这样大量乳糖→进入细胞内，其中多数被降解为葡萄 糖和半乳糖（碳源和能源），少数形成异构乳糖。
A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶：乙酰辅酶A上 的乙酰基转到β-半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。
二 酶的诱导—lac体系受调控的证 据
三 乳糖操纵子调控模型
主要内容： 1 Z、Y、A基因的产物 由同一条多顺反子的mRNA分子所编码。
2 这个mRNA分子的启动子紧接着O区， 而位于I与O之间的启动子区(P),不能单独启动合 成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。
5 cAMP与代谢物激活蛋白
代谢物激活蛋白（CAP）/环腺苷酸受体 蛋白（CRP）
谢谢！
3 阻遏物lac I基因产物及功能
lac操纵子阻遏物mRNA是由弱启动子控制 下组成型合成的，每个细胞中有5-10个阻遏物 分子。
当I基因由弱启动子突变成强启动子，细胞 内就不能产生足够的诱导物来克服阻遏状态， 整个lac操纵子在这些突变体中就不可诱导。
4 葡萄糖对lac操纵子的影响
如果将葡萄糖好乳糖同时加入培养 基中，lac操纵子处于阻遏状态，不能被 诱导；一旦耗尽外源葡萄糖，乳糖就会 诱导lac操纵子表达分解乳糖所需的三种 酶。
3 操纵子基因是DNA 上的一小段序 列（仅为26bp）,是阻遏物的结合位点。
操纵位点的回文序列
4 当阻遏物与操纵基因结合时，lac mRNA 的转录起始受到抑制
5 诱导物通过与阻遏物结合，改变 它的三维构像，使之不能与操纵基因结 合，从而激发lac mRNA 的合成。当有诱 导物存在时，操纵基因区没有被阻遏物 占据，所以启动子能够顺利起始mRNA 的合成。
四 影响因子
1 lac操纵子的本底水平表达
有两个矛盾是操纵子理论所不能解释的： 诱导物需要穿过细胞膜才能与阻遏物结
合，而转运诱导物需要透过酶，后者的合成有 需要诱导。 解释：
一些诱导物可以再透过酶不存在时进入细 胞。一些透过酶可以在没有诱导物的情况下合 成。
真正的诱导物是异构乳糖形成的， 因此，需要有β-半乳糖苷酶的预先存在。 解释：
2 操纵子的定义
操纵子：是基因表达的协调单位， 由启动子、操纵基因及所控制的一组功 能上相关的结构基因所组成。
操纵基因受调节基因产物的控制。
乳糖操纵子(lac operon)
Z编码β-半乳糖苷酶：将乳糖水解成葡萄糖和 半乳糖
Y编码β-半乳糖苷透过酶：使外界的β-半乳糖苷 （如乳糖）能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜 进入细胞内。
如何考察基因调控在基因表 达系统中的重要作用
乳糖操纵子
乳糖操纵子的提出背景
试验现象：
大肠杆菌在含有葡萄糖的培养基中生 长良好，在只含乳糖的培养基中开始时 生长不好，但过段时间大肠杆菌才开始 生长。
一 操纵子学说
1 操纵子模型的提出
1961年，Monod和Jacob提出并获得 wenku.baidu.com965年诺贝尔生理学或医学奖
2 大肠杆菌对乳糖的反应
培养基：甘油
按照lac操纵子本底水平的表达，每个细胞内有 几个分子的β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷透过酶。
培养基：加入乳糖
少量乳糖在透过酶作用下进入细胞，通过β-半乳糖苷 酶形成异构乳糖，诱导物诱导lac mRNA的生物合成， 这样大量乳糖→进入细胞内，其中多数被降解为葡萄 糖和半乳糖（碳源和能源），少数形成异构乳糖。
A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶：乙酰辅酶A上 的乙酰基转到β-半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。
二 酶的诱导—lac体系受调控的证 据
三 乳糖操纵子调控模型
主要内容： 1 Z、Y、A基因的产物 由同一条多顺反子的mRNA分子所编码。
2 这个mRNA分子的启动子紧接着O区， 而位于I与O之间的启动子区(P),不能单独启动合 成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。
5 cAMP与代谢物激活蛋白
代谢物激活蛋白（CAP）/环腺苷酸受体 蛋白（CRP）
谢谢！
3 阻遏物lac I基因产物及功能
lac操纵子阻遏物mRNA是由弱启动子控制 下组成型合成的，每个细胞中有5-10个阻遏物 分子。
当I基因由弱启动子突变成强启动子，细胞 内就不能产生足够的诱导物来克服阻遏状态， 整个lac操纵子在这些突变体中就不可诱导。
4 葡萄糖对lac操纵子的影响
如果将葡萄糖好乳糖同时加入培养 基中，lac操纵子处于阻遏状态，不能被 诱导；一旦耗尽外源葡萄糖，乳糖就会 诱导lac操纵子表达分解乳糖所需的三种 酶。
3 操纵子基因是DNA 上的一小段序 列（仅为26bp）,是阻遏物的结合位点。
操纵位点的回文序列
4 当阻遏物与操纵基因结合时，lac mRNA 的转录起始受到抑制
5 诱导物通过与阻遏物结合，改变 它的三维构像，使之不能与操纵基因结 合，从而激发lac mRNA 的合成。当有诱 导物存在时，操纵基因区没有被阻遏物 占据，所以启动子能够顺利起始mRNA 的合成。
四 影响因子
1 lac操纵子的本底水平表达
有两个矛盾是操纵子理论所不能解释的： 诱导物需要穿过细胞膜才能与阻遏物结
合，而转运诱导物需要透过酶，后者的合成有 需要诱导。 解释：
一些诱导物可以再透过酶不存在时进入细 胞。一些透过酶可以在没有诱导物的情况下合 成。
真正的诱导物是异构乳糖形成的， 因此，需要有β-半乳糖苷酶的预先存在。 解释：
2 操纵子的定义
操纵子：是基因表达的协调单位， 由启动子、操纵基因及所控制的一组功 能上相关的结构基因所组成。
操纵基因受调节基因产物的控制。
乳糖操纵子(lac operon)
Z编码β-半乳糖苷酶：将乳糖水解成葡萄糖和 半乳糖
Y编码β-半乳糖苷透过酶：使外界的β-半乳糖苷 （如乳糖）能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜 进入细胞内。
如何考察基因调控在基因表 达系统中的重要作用
乳糖操纵子
乳糖操纵子的提出背景
试验现象：
大肠杆菌在含有葡萄糖的培养基中生 长良好，在只含乳糖的培养基中开始时 生长不好，但过段时间大肠杆菌才开始 生长。
一 操纵子学说
1 操纵子模型的提出
1961年，Monod和Jacob提出并获得 wenku.baidu.com965年诺贝尔生理学或医学奖