简述lac的调节机制
试述lacopron3种调节基因的突变体
试述lacopron3种调节基因的突变体
lac operon是大肠杆菌中一个经典的调控基因组，它包括三个主要部分：结构基因（lacZ、lacY和lacA）、操纵子（lacP）和调控基因（lacI）。
lac operon可用来研究基因调控的机制。
基因的突变体是指在基因序列中发生了变异的突变版本。
在lac operon中，有三种常见的调节基因突变体，它们分别是：
1. lacI突变体：lacI基因编码重pressor protein，它能结合到操纵子（lacP）的lac operator 区域，从而阻止RNA聚合酶结合并抑制可逆转录，导致lac结构基因的表达受到抑制。
lacI 的突变体可能导致重pressor protein无法结合到lac operator上，使得lac结构基因可以被转录和表达。
2. lacP突变体：lacP是lac operon的操纵子序列，它包含有RNA聚合酶结合位点和lactose 抑制区。
lacP的突变体可能会导致RNA聚合酶难以结合到lacP，从而阻止lac结构基因的表达，即无法被转录和翻译。
3. lacO突变体：lacO是lac operon的operator序列，重pressor protein结合到这个区域。
lacO的突变体可能导致重pressor protein无法结合或无法紧密结合到operator上，这样就无法实现抑制RNA聚合酶对lac结构基因的转录。
这些突变体的存在会改变lac operon的表达模式，从而影响大肠杆菌对乳糖利用的能力。
研究这些突变体可以帮助我们理解基因调控机制的作用和原理。
分子生物学简答题
试述乳糖操纵子的阻遏作用、诱导作用及正调控。
阻遏作用：阻遏基因lacl转录产生阻遏物单体，结合形成同源四体，即阻遏物。
它是一个抗解链蛋白，当阻遏物与操纵基因O结合时，阻止DNA形成开放结构，从而抑制RNA聚合酶的功能。
lacmRNA的转录起始受到抑制。
诱导作用：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。
当加入乳糖，在单个透过酶分子的作用下，少量乳糖分子进入细胞，又在单个β-半乳糖苷酶的作用下转变为诱导物异构乳糖，诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之因不能与操纵基因结合而失活，O区没有被阻遏物占据从而激发lacmRNA 的合成。
调控作用：葡糖糖对lac操纵子的表达的抑制是间接的，不是葡萄糖本身而是其降解产物抑制cAMP的合成。
cAMP-CAP复合物与启动子区的结合是lacmRNA转录起始所必须的，因为该复合物结合于启动子上游，能使DNA双螺旋发生弯曲。
有利于形成稳定开放型启动子-RNA聚合酶结构。
如果将葡萄糖和乳糖同时加入培养基中，lac操纵子处于阻遏状态，不能被诱导试述的RNA聚合酶的结构和功能。
2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个亚基组成的核心酶，加上一个亚基后则成为聚合酶全酶α亚基：核心酶组装、启动子识别β和β’亚基：β和β’共同形成RNA合成的催化中心因子：存在多种因子，用于识别不同的启动子试述原核生物DNA复制的特点。
1.原核只有一个起始位点。
2.原核复制起始位点可以连续开始新的复制，特别是快速繁殖的细胞。
3.原核的III复制时形成复合物。
4.原核的I具有5'-3'外切DNA解旋酶通过水解ATP 产生能量来解开双链DNA单链结合蛋白保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构DNA拓扑异构酶消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸真核生物hnRNA必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA，以用作蛋白质合成的模板？（1）、在5’端加帽，5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸（m7Gppp）。
乳糖操纵元和色氨酸操纵元
转运诱导物需要透过酶，后者的合成又需要诱 导物诱导。 解释：
一些诱导物可以在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？
44 单林娜 制作
②真正的诱导物是异构乳糖而非乳糖，前 者 是 在 β-半乳糖甘酶的催化下由乳糖形 成的，因此，需要有β-半乳糖甘酶的预 先存在。
如果某种物质能够 促使细菌产生酶而 本身又不被分解， 这种物质被称为义 务诱导物，如IPTG （异丙基- β –D-硫 代半乳糖苷）。
CH2 OH
CH3
HO
O S －C－CH3
H
CH3
OH
H
H
H
H
OH
IPTG
10 单林娜 制作
二、酶的诱导—lac体系受调控的证据
11 单林娜 制作
三、乳糖操纵元调控模型
22 单林娜 制作
• 可诱导调控的操纵元，其基因表达产物都是 利用某种营养物的酶体系（分解代谢） 有营养物 ——相应基因开放 无营养物 ——细胞就没必要产生相应的酶
24 单林娜 制作
（二）CAP的正性调节
1．调控机理：
• CAP：Catabolite activator protein，分解代谢活化
lac mRNA的生物合成
大量乳糖进入细胞
多数被降解为葡萄糖和半乳糖（碳源和能源）
异构乳糖
46 单林娜 制作
图 乳糖分解的不同产物
H OH
HO
H
OH H
H
CH2OHBiblioteka HOOH OH
H
OH H
O OH
H
H
乳糖操纵子
14原核生物基因的表达调控 生物体在其生命活动中，基因的表达严格有序，任何影响到基因开启与关闭、转录和翻译等基因表达程序的调节作用，都属于对基因表达的调控。
原核生物是单细胞生物，没有核膜和明显的核结构。
它们与周围环境关系密切。
在长期进化过程中产生了高度的适应性和应变能力，这是它们赖以生存的保证。
由此可见，原核生物的基因表达既与自身的遗传结构相适应，又体现了它们对环境的应变能力。
原核生物基因表达调控主要发生在转录水平上，这可以最经济地在基因表达的第一步实行最有效的控制。
原核生物以操纵子为单位的调控系统即体现了这一特点。
然而，转录调控的方式多种多样，如噬菌体基因表达的时序调控；大肠杆菌色氨酸合成代谢的衰减调控，即是转录调控的明显例证。
此外，也有许多翻译水平上的调控机制，如核糖体蛋白质合成的自身调节；反义RNA或小RNA对mRNA翻译的调控作用等等。
有时，原核生物甚至还能从DNA水平上对基因表达进行调节，如沙门氏杆菌的相变过程，就是以基因重排的方式调控基因转录。
327 14畅1 大肠杆菌乳糖操纵子的调控机制14畅1畅1 大肠杆菌对乳糖的利用和酶诱导 早在20世纪初期就发现，酵母细胞只有在某种底物存在时才产生相应的酶。
这种由底物诱导而产生酶的效应，称为诱导作用（i nducti on ）。
酶诱导普遍存在于细菌中，如大肠杆菌（E 畅co li ）的乳糖利用系统便是诱导过程的典型例证。
大肠杆菌的乳糖代谢需要有β半乳糖苷酶（βgalactosidase）的催化，该酶能把乳糖水解为半乳糖（gal acto se ）和葡萄糖（g l u co se ）（图141）。
如果在大肠杆菌的培养基中所用的碳源不是乳糖，而是其他种类的糖（如葡萄糖），那么细胞内的β半乳糖苷酶的分子极少，平均只有0畅5～5个分子。
可是，一旦培养基的碳源完全用乳糖取代葡萄糖，则在2～3m i n 内，细胞中就合成了大量β半乳糖苷酶分子，数量骤增，分子数可达1000～10000个。
Lac乳糖操纵
最早应用于的表达系统是Lac乳糖操纵子，由启动子Plac + 操纵基因lacO + 结构基因组成。
其转录受CAP正调控和lacI负调控。
lacUV5突变能够在没有CAP的存在下更有效地起始转录，该启动子在转录水平上只受lacI的调控，因而随后得到了更广泛采用。
lacI产物是一种阻遏蛋白，能结合在操纵基因lacO 上从而阻遏转录起始。
乳糖的类似物IPTG可以和lacI产物结合，使其构象改变离开lacO，从而激活转录。
这种可诱导的转录调控成为了大肠杆菌表达系统载体构建的常用元件。
tac启动子是trp启动子和lacUV5的拼接杂合启动子，且转录水平更高，比lacUV5更优越。
trc启动子是trp启动子和lac启动子的拼合启动子，同样具有比trp更高的转录效率和受lacI 阻遏蛋白调控的强启动子特性。
在常规的大肠杆菌中，lacI阻遏蛋白表达量不高，仅能满足细胞自身的lac操纵子，无法应付多拷贝的质粒的需求，导致非诱导条件下较高的本底表达，为了让表达系统严谨调控产物表达，能过量表达lacI阻遏蛋白的lacIq 突变菌株常被选为Lac/Tac/trc表达系统的表达菌株。
现在的Lac/Tac/trc载体上通常还带有lacIq 基因，以表达更多lacI阻遏蛋白实现严谨的诱导调控。
IPTG广泛用于诱导表达系统，但是IPTG有一定毒性，有人认为在制备医疗目的的重组蛋白并不合适，因而也有用乳糖代替IPTG作为诱导物的研究。
另外一种研究方向是用lacI的温度敏感突变体，30度下抑制转录，42度开发。
热诱导不用添加外来的诱导物，成本低，但是由于发酵过程中加热升温比较慢而影响诱导效果，而且热诱导本身会导致大肠杆菌的热休克蛋白激活，一些蛋白酶会影响产物稳定。
以λ噬菌体再起转录启动子PL、PR 构建的载体也为大家所熟悉。
这两个强启动子受控于λ噬菌体cI基因产物。
cI基因的温度敏感突变体cI857(ts)常常被用于调控PL、PR 启动子的转录。
《原核生物基因表达调控》练习题及答案
《原核生物基因表达调控》练习题及答案一、名词解释1.基因表达调控答案：所有生物的信息，都是以基因的形式储存在细胞内的DNA（或RNA）分子中，随着个体的发育，DNA分子能有序地将其所承载的遗传信息，通过密码子-反密码子系统，转变成蛋白质或功能RNA分子，执行各种生理生物化学功能。
这个从DNA到蛋白质或功能RNA的过程被称之为基因表达，对这个过程的调节称之为基因表达调控。
2.组成性基因表达答案：是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必须的或必不可少的，一般只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，且较少受环境因素的影响及其他机制调节，也称为基本的基因表达。
3.管家基因答案：某些基因产物对生命全过程都是必须的获必不可少的。
这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中均表达，被称为管家基因。
4.诱导表达答案：是指在特定环境因素刺激下，基因被激活，从而使基因的表达产物增加。
5.阻遏表达答案：是指在特定环境因素刺激下，基因被抑制，从而使基因的表达产物减少。
6.反式作用因子答案：又称为分子间作用因子，指一些与基因表达调控有关的蛋白质因子。
它们由某一基因表达后通过与特异的顺式作用元件相互作用，反式激活另一基因的转录。
7.操纵子答案：是指原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。
8.SD序列答案：存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保守片段，它与16S rRNA 3’端反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。
根据首次识别其功能意义的科学家命名。
9.阻遏蛋白答案：是一类在转录水平对基因表达产生负控作用的蛋白质，在一定条件下与DNA结合，一般具有诱导和阻遏两种类型。
在诱导类型中，信号分子（诱导物）使阻遏蛋白从DNA释放下来；在阻遏类型中，信号分子使阻遏蛋白结合DNA，不管是哪一种情况，只要阻遏蛋白与DNA结合，基因的转录均将被抑制。
第2节 乳糖操纵子的转录调控
6. CAP激活lac操纵子转录的机制
6.2 RNA聚合酶的αCTD结合UP元件
6. CAP激活lac操纵子转录的机制
6.3 RNA聚合酶不能有效结合lac启动子
×
6. CAP激活lac操纵子转录的机制
6.4 CAP的DNA结合位点
-60
P552
6. CAP激活lac操纵子转录的机制
6.4 CAP的激活区与RNA聚合酶αCTD的相互作 用使聚合酶结合启动子
cAMP受体蛋白（cAMP receptor protein，CRP） ②抑制子：lac抑制子（lac repressor）
lacI
lac
P550
4. 乳糖操纵子的表达机制 ①有葡萄糖无乳糖
P551
4. 乳糖操纵子的表达机制
②无葡萄糖有乳糖
P551
4. 乳糖操纵子的表达机制
③既有葡萄糖又有乳糖
第2节 乳糖操纵子的转 录调控
1. 乳糖操纵子的结构(lactose operon, lac)
①lac启动子
②lacZ 编码β-半乳糖苷酶
③lacY
④lacA
编码乳糖转移酶
编码硫代半乳糖苷转乙酰酶
P550
2. 乳糖操纵子的调控位点
①活化子结合位点
②操作子
P550
3. 乳糖操纵子的调控蛋白
①活化子：代谢活化蛋白（catabolic activator protein， CAP）
5. lac抑制子抑制lac操纵子转录的机制
6. CAP激活lac操纵子转录的机制
7. CAP和lac抑制子结合DNA的模式
8. lac抑制子和CAP的活性调控
P553
6.4 CAP的激活区与RNA聚合酶αCTD的相互作 用使聚合酶结合启动子
详细描述乳糖操纵子系统的调控机制。
详细描述乳糖操纵子系统的调控机制。
乳糖操纵子系统是细菌中的一种代谢途径，它能够将乳糖转化为能量和碳源。
这个系统的调控机制非常复杂，包括转录调控、翻译调控、磷酸化调控等多个层面。
下面我们将详细介绍乳糖操纵子系统的调控机制。
1. 转录调控乳糖操纵子系统的转录调控主要由两个转录因子LacI 和CRP 控制。
LacI 是一个负向转录因子，它能够结合到乳糖操纵子系统的启动子上，阻止RNA 聚合酶结合并启动转录。
当乳糖存在时，乳糖会结合到 LacI 上，使其失活，从而允许 RNA 聚合酶结合并启动转录。
CRP 是一个正向转录因子，它能够结合到乳糖操纵子系统的启动子上，促进RNA 聚合酶结合并启动转录。
当细菌处于低糖状态时，cAMP 的浓度会升高，从而使 CRP 活化，促进乳糖操纵子系统的转录。
2. 翻译调控乳糖操纵子系统的翻译调控主要由riboswitch 控制。
riboswitch 是一种RNA 分子，它能够结合到乳糖分子上，从而改变自身的构象，影响翻译的进行。
当乳糖存在时，riboswitch 会结合到乳糖上，从而使翻译终止子暴露在mRNA 上，阻止翻译的进行。
当乳糖不足时，riboswitch 会解离乳糖，从而使翻译终止子被遮盖，允许翻译的进行。
3. 磷酸化调控乳糖操纵子系统的磷酸化调控主要由两个蛋白激酶PhoR 和PtsG 控制。
PhoR 是一种膜蛋白激酶，它能够感知到细胞外的磷酸浓度，从而调控乳糖操纵子系统的磷酸化状态。
当细胞外的磷酸浓度低时，PhoR 会被激活，从而使乳糖操纵子系统的磷酸化水平升高。
PtsG 是一种磷转移酶，它能够将磷酸转移给乳糖，从而影响乳糖的代谢。
当细胞内的磷酸浓度低时，PtsG 会被磷酸化，从而使其活性降低，减少对乳糖的代谢。
乳糖操纵子系统的调控机制非常复杂，包括转录调控、翻译调控、磷酸化调控等多个层面。
这些调控机制相互作用，共同调节乳糖的代谢，从而使细菌能够适应不同的环境条件。
简述lac操纵子的调控原理。
简述lac操纵子的调控原理。
答案：
(1)乳糖操纵子组成:调节基因(R),启动子(P),操纵基因(O)和三个结构基因包括 lac Z,lacY和lacA;
(2)lac Z编码-半乳糖苷酶, lacY编码-半乳糖苷通透酶和lacA编码-半乳糖苷转乙酰酶;
(3)在有葡萄糖时细菌不利用乳糖,当葡萄糖耗尽时,细菌才利用乳糖。
不利用乳糖时,调节基因(R)表达的阻遏蛋白能与操纵基因(O)结合,阻断识别启动子(P)的RNA聚合酶通过操纵基因(O)而转录结构基因。
(4)在利用乳糖时,乳糖可与阻遏蛋白结合,这样使
得RNA聚合酶能够通过操纵基因(O)转录得到三个酶,这里乳糖是诱导物。
若答对意思比如调节基因产物与操纵基因结合阻遏RNA聚合酶结合的意思从而阻断结构基因的转录和
表达等根据情况给5-8分,若只答出只言片语给2-3分。
lac操纵子的作用机理
lac操纵子的作用机理嘿，朋友！咱今天来聊聊lac操纵子这神秘又有趣的家伙，它的作用机理可真是奇妙得很呢！你想想，咱们身体里的各种机制就像是一个庞大而有序的工厂，每个部分都有自己特定的工作和职责。
而lac操纵子呢，就像是这个工厂里的一个重要车间。
lac操纵子啊，主要参与乳糖的代谢过程。
乳糖，你知道吧？就是那种在牛奶里常见的糖。
当环境中没有乳糖的时候，这个“车间”就像是打烊休息了一样，相关的基因表达都处于被抑制的状态。
这就好比你周末休息在家，啥工作都不想干，只想躺着追剧。
可一旦有了乳糖的出现，那就像是给这个“车间”拉响了开工的警报！相关的基因就开始活跃起来，努力工作，合成能够分解乳糖的酶。
这是不是有点像你突然接到老板的紧急任务，立马从懒散状态切换到全神贯注工作模式？lac操纵子里面的调节基因能产生一种阻遏蛋白。
这阻遏蛋白就像是个严格的保安，没乳糖的时候，它坚决不让基因表达的“大门”打开。
而当乳糖来了，它就会和乳糖结合，发生构象变化，没法再阻拦基因表达啦。
这就好像保安被人用“糖衣炮弹”给收买了，不再坚守岗位。
再说lac操纵子的启动子，那可是基因表达的起点，就像赛跑的起跑线。
没有它的允许，基因可没法开始工作。
还有操纵序列，这就好比是控制基因表达的开关。
它和阻遏蛋白相互配合，决定着基因是“活跃”还是“休息”。
总之，lac操纵子的作用机理就像是一场精心编排的舞蹈，每个部分都各司其职，配合默契，共同完成乳糖的代谢任务。
它的存在让我们的身体能够灵活应对环境中营养物质的变化，保证我们的生命活动能够正常进行。
怎么样，是不是觉得lac操纵子很神奇？它的作用机理是不是让你对生命的奥秘又多了一份惊叹和好奇呢？。
乳酸、白蛋白及其比值在ICU高致死率疾病中的应用进展
乳酸、白蛋白及其比值在ICU高致死率疾病中的应用进展周银瑞;年士艳;冯磊;槐以啟【期刊名称】《分子诊断与治疗杂志》【年(卷),期】2024(16)4【摘要】乳酸(Lac)是细胞通过无氧代谢而产生的重要产物,在组织灌注不足、缺氧时Lac水平会逐渐升高,临床上多与患者的不良预后相关。
白蛋白(Alb)由肝脏合成,主要作用是维持血浆胶体渗透压,评价营养状态。
目前,血清Lac、Alb及其比值的研究多集中于重症肺炎、脓毒症、急性肾损伤等重症监护病房(ICU)高致死率疾病中,三者的研究结果均与疾病的演变相关,可作为有效指标辅助诊治。
但Lac、Alb 及其比值在不同疾病的诊断、预后评估、病情监测等方面所涉及的调节机制、临床运用有所不同。
本文通过阅读国内外相关文献,总结Lac、Alb及其比值在临床疾病中的最新研究成果,以期为ICU高致死率疾病的诊断及预后等方面提供参考。
【总页数】4页(P783-786)【作者】周银瑞;年士艳;冯磊;槐以啟【作者单位】昆明医科大学第六附属医院重症医学科;昆明医科大学第六附属医院麻醉科;昆明医科大学第六附属医院检验医学科【正文语种】中文【中图分类】R459.7【相关文献】1.糖尿病肾病中血清胱抑素C、肾小球滤过率(e-GFR)、尿微量白蛋白与肌酐比值的相关研究2.术前乳酸脱氢酶/白蛋白比值在进展期胃癌中的预后分析3.血清白蛋白、乳酸脱氢酶及乳酸脱氢酶/白蛋白比值检测在儿童急性呼吸窘迫综合征诊治中的临床意义4.随机尿蛋白、尿蛋白/肌酐比值及尿微量白蛋白/肌酐比值在早期糖尿病肾病中应用价值5.糖尿病肾病中血清胱抑素C、肾小球滤过率(e-GFR)、尿微量白蛋白与肌酐比值的相关研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1 . 基因表达调控的最基本环节是
基因表达调控一、选择题（一） A 型选择题1 ．基因表达调控的最基本环节是A ．染色质活化B ．基因转录起始C ．转录后的加工D ．翻译E ．翻译后的加工2 ．将大肠杆菌的碳源由葡萄糖转变为乳糖时，细菌细胞内不发生A ．乳糖→ 半乳糖B ． cAMP 浓度升高C ．半乳糖与阻遏蛋白结合D ． RNA 聚合酶与启动序列结合E ．阻遏蛋白与操纵序列结合3 ．增强子的特点是A ．增强子单独存在可以启动转录B ．增强子的方向对其发挥功能有较大的影响C ．增强子不能远离转录起始点D ．增强子增加启动子的转录活性E ．增强子不能位于启动子内4 ．下列那个不属于顺式作用元件A ． UASB ． TATA 盒C ． CAAT 盒D ． Pribnow 盒E ． GC 盒5 ．关于铁反应元件（ IRE ）错误的是A ．位于运铁蛋白受体 (TfR) 的 mRNA 上B ． IRE 构成重复序列C ．铁浓度高时 IRE 促进 TfR mRNA 降解D ．每个 IRE 可形成柄环节构E ． IRE 结合蛋白与 IRE 结合促进 TfR mRNA 降解6 ．启动子是指A ． DNA 分子中能转录的序列B ．转录启动时 RNA 聚合酶识别与结合的 DNA 序列C ．与阻遏蛋白结合的 DNA 序列D ．含有转录终止信号的 DNA 序列E ．与反式作用因子结合的 RNA 序列7 ．关于管家基因叙述错误的是A ．在同种生物所有个体的全生命过程中几乎所有组织细胞都表达B ．在同种生物所有个体的几乎所有细胞中持续表达C ．在同种生物几乎所有个体中持续表达D ．在同种生物所有个体中持续表达、表达量一成不变E ．在同种生物所有个体的各个生长阶段持续表达8 ．转录调节因子是A ．大肠杆菌的操纵子B ． mRNA 的特殊序列C ．一类特殊的蛋白质D ．成群的操纵子组成的凋控网络E ．产生阻遏蛋白的调节基因9 ．对大多数基因来说， CpG 序列高度甲基化A ．抑制基因转录B ．促进基因转录C ．与基因转录无关D ．对基因转录影响不大E ．既可抑制也可促进基因转录10 ． HIV 的 Tat 蛋白的功能是A ．促进 RNA po l Ⅱ 与 DNA 结合B ．提高转录的频率C ．使RNA pol Ⅱ 通过转录终止点D ．提前终止转录E ．抑制RNA pol Ⅱ 参与组成前起始复合物11 ．活性基因染色质结构的变化不包括A ． RNA 聚合酶前方出现正性超螺旋B ． CpG 岛去甲基化C ．组蛋白乙酰化D ．形成茎 - 环结构E ．对核酸酶敏感12 ．真核基因组的结构特点不包括A ．真核基因是不连续的B ．重复序列丰富C ．编码基因占基因组的 1%D ．一个基因编码一条多肽链E ．几个功能相关基因成簇地串连13 ．功能性前起始复合物中不包括A ．TF Ⅱ AB ． TBPC ．σ 因子D ． initiator （ Inr ）E ． RNA pol Ⅱ14 ． tRNA 基因的启动子和转录的启动正确的是A ．启动子位于转录起始点的 5 ' 端B ．TF ⅢC 是必需的转录因子，TF Ⅲ B 是帮助TF Ⅲ C 结合的辅助因子C ．转录起始需三种转录因子TF Ⅲ A 、TF Ⅲ B 和TF Ⅲ CD ．转录起始首先由TF Ⅲ B 结合 A 盒和 B 盒E ．一旦TF Ⅲ B 结合， RNA 聚合酶即可与转录起始点结合并开始转录15 ．基因转录激活调节的基本要素错误的是A ．特异 DNA 序列B ．转录调节蛋白C ． DNA- 蛋白质相互作用或蛋白质 - 蛋白质相互作用D ． RNA 聚合酶活性E ． DNA 聚合酶活性16 ．关于“基因表达”叙述错误的是A ．基因表达并无严格的规律性B ．基因表达具有组织特异性C ．基因表达具有阶段特异性D ．基因表达包括转录与翻译E ．有的基因表达受环境影响水平升高或降低17 ．关于基因诱导和阻遏表达错误的是A ．这类基因表达受环境信号影响升或降B ．可诱导基因指在特定条件下可被激活C ．可阻遏基因指应答环境信号时被抑制D ．乳糖操纵子机制是诱导和阻遏表达典型例子E ．此类基因表达只受启动序列与 RNA 聚合酶相互作用的影响18 ．操纵子不包括A ．编码序列B ．启动序列C ．操纵序列D ．调节序列E ． RNA 聚合酶19 ．顺式作用元件是指A ．编码基因 5 ' 端侧翼的非编码序列B ．编码基因 3 ' 端侧翼的非编码序列C ．编码基因以外可影响编码基因表达活性的序列D ．启动子不属顺式作用元件E ．特异的调节蛋白20 ．关于反式作用因子不正确的是A ．绝大多数转录因子属反式作用因子B ．大多数的反式作用因子是 DNA 结合蛋白质C ．指具有激活功能的调节蛋白D ．与顺式作用元件通常是非共价结合E ．反式作用因子即反式作用蛋白21 ．乳糖操纵子的直接诱导剂是A ．乳糖B ．半乳糖C ．葡萄糖D ．透酶E ．β- 半乳糖苷酶22 ．关于乳糖操纵子不正确的是A ．当乳糖存在时可被阻遏B ．含三个结构基因C ． CAP 是正性调节因素D ．阻遏蛋白是负性调节因素E ．半乳糖是直接诱导剂23 ．活化基因一个明显特征是对核酸酶A ．高度敏感B ．中度敏感C ．低度敏感D ．不度敏感E ．不一定24 ．lac 阻遏蛋白与lac 操纵子结合的位置是A ． I 基因B ． P 序列C ． O 序列D ． CAP 序列E ． Z 基因25 ． CAP 介导lac 操纵子正性调节发生在A ．无葡萄糖及 cAMP 浓度较高时B ．有葡萄糖及 cAMP 浓度较高时C ．有葡萄糖及 cAMP 浓度较低时D ．无葡萄糖及 cAMP 浓度较低时E ．葡萄糖及 cAMP 浓度均较低时26 ．功能性的前起始复合物（ PIC ）形成稳定的转录起始复合物需通过 TBP 接近A ．结合了沉默子的转录抑制因子B ．结合了增强子的转录抑制因子C ．结合了沉默子的转录激活因子D ．结合了增强子的转录激活因子E ．结合了增强子的基本转录因子（二） B 型选择题A ．操纵子B ．启动子C ．增强子D ．沉默子E ．转座子1 ．真核基因转录激活必不可少2 ．真核基因转录调节中起正性调节作用3 ．真核基因转录调节中起负性调节作用4 ．原核生物的基因调控机制是A ．顺式作用元件B ．反式作用因子C ．顺式作用蛋白D ．操纵序列E ．特异因子5 ．由特定基因编码，对另一基因转录具有调控作用的转录因子6 ．影响自身基因表达活性的 DNA 序列7 ．由特定基因编码，对自身基因转录具有调控作用的转录因子8 ．属于原核生物基因转录调节蛋白的是A ．lac 阻遏蛋白B ． RNA 聚合酶C ． c AMPD ． CAPE ．转录因子9 ．与 CAP 结合10 ．与启动序列结合11 ．与操纵序列结合A ．多顺反子B ．单顺反子C ．内含子D ．外显子E ．操纵子12 ．真核基因转录产物13 ．原核基因转录产物14 ．真核基因编码序列A ． UBF1B ． SL 1C ． ICRD ．TF Ⅲ BE ． UCE15 ．RNA polⅠ 所需转录因子，并能与 UCE 和核心元件结合16 ． tRNA 和 5S rRNA 基因的启动子17 ．人 rRNA 前体基因的启动子元件18 ． tRNA 和 5S rRNA 基因转录起始所需转录因子（三） X 型选择题1 ．基因表达的方式有A ．诱导表达B ．阻遏表达C ．组成性表达D ．协调表达E ．随意表达2 ．基因表达终产物可以是A ．核酸B ． DNAC ． RNAD ．多肽链E ．蛋白质3 ．在遗传信息水平上影响基因的表达包括A ．基因拷贝数B ．基因扩增C ． DNA 的甲基化D ． DNA 重排E ．转录后加工修饰4 ．操纵子包括A ．编码序列B ．启动序列C ．操纵序列D ．调节序列E ．顺式作用元件5 ．下列哪些是转录调节蛋白A ．特异因子B ．阻遏蛋白C ．激活蛋白D ．组蛋白E ．反式作用因子6 ．基因转录激活调节的基本要素有A ．特异 DNA 序列B ．转录调节蛋白C ． DNA-RNA 相互作用D ． DNA- 蛋白质相互作用E ．蛋白质 - 蛋白质相互作用7 ．通常组成最简单的启动子的组件有A ． TATA 盒B ． GC 盒 C ． CAAT 盒D ．转录起始点E ．上游激活序列8 ．关于启动子的叙述哪些是错误的A ．开始转录生成 m RNA 的 DNA 序列B ． m RNA 开始被翻译的序列C ． RNA 聚合酶开始结合的 DNA 序列D ．阻遏蛋白结合 DNA 的部位E ．产生阻遏物的基因9 ．基因表达过程中仅在原核生物中出现而真核生物没有的是A ． AUG 用作起始密码子B ．σ 因子C ．电镜下的“ 羽毛状” 现象D ．多顺反子 m RNAE ．多聚核糖体现象二、是非题1 ．管家基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，且表达水平是一成不变的。
大肠杆菌中葡萄糖代谢途径的界面调控机制
大肠杆菌中葡萄糖代谢途径的界面调控机制大肠杆菌是一种常见的肠道菌，同时也被广泛应用于基因工程和代谢工程领域。
作为一种典型的万能细胞，大肠杆菌能够利用多种不同的碳源进行生长。
其中，葡萄糖是最重要的碳源之一，也是大肠杆菌代谢途径中的核心。
为了有效地利用葡萄糖，大肠杆菌在葡萄糖代谢途径中进行了多种界面调控。
本文将介绍这些调控机制及其相互联系。
葡萄糖代谢途径简介在大肠杆菌中，葡萄糖代谢通路可以分为两个主要部分：糖酵解和生成分子。
在糖酵解途径中，葡萄糖被分解成丙酮酸和磷酸甘露醇，通过磷酸酸化产生ATP；在生成分子途径中，葡萄糖被转化成其他代谢产物，如核苷酸、氨基酸和脂质。
这两个途径之间存在多个界面调控机制，以优化葡萄糖代谢和能量利用效率。
CRP-cAMP 调控CRP-cAMP 是大肠杆菌中最重要的调控系统之一。
在葡萄糖代谢途径中，CRP-cAMP 系统通过影响糖酵解途径中多个关键酶的活性，实现对代谢通路的调控。
通常情况下，CRP-cAMP 组合物与 CRP 结合位点相互作用，以增强下游基因的转录。
在葡萄糖存在的情况下，这种相互作用会更加强化，促进糖酵解途径的反应。
相反，当葡萄糖浓度下降时，CRP-cAMP 的活性会降低，促进代谢通路的切换。
PTS 系统PTS（磷酸转移酶系统）是一种广泛存在于细菌中的糖代谢调控系统。
PTS 通过一系列的蛋白质磷酸化反应，将葡萄糖转化成代谢产物，并将产生的糖酮酸下调翻译得到底栖细菌中的代谢物。
除此之外，PTS 还能够识别和转运多种其他糖类物质，如半乳糖和甲酰胺糖。
在大肠杆菌中，PTS 系统的活性受多重因素影响，包括维生素B6 水平、酸碱性和氧气浓度。
这些调节机制共同影响了 PTS 系统对葡萄糖和其他糖类物质的选择性。
信号转导通路除了 CRP-cAMP 和 PTS 系统之外，大肠杆菌还拥有多种信号转导通路，参与对葡萄糖代谢途径的调控。
其中，两种主要通路是 ArcB/A 和 Cra。
简述lac的调节机制
简述lac的调节机制
乳糖操纵子的调控机制：乳糖操纵子的结构组成、负性调控为主、也有CAP 的正性
调节
（1）乳糖操纵子的结构
大肠杆菌乳糖操纵子含有Z，Y，A三个结构基因分别编码利用乳糖的三个酶。
此外还有操纵序列O、启动序列P及一个调节基因I，启动序列P上游还有一个分解（代谢）物激活蛋白(CAP)结合位点。
正常情况下I基因编码一个阻遏蛋白与O序列结合，使操纵子处于关闭状态。
（2）调节机制
A、阻遏蛋白的负性调节
在没有乳糖时，I基因编码一个阻遏蛋白与O序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，抑制转录启动。
当有乳糖时，乳糖在β-半乳糖苷酶的作用下生成半乳糖。
半乳糖与阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白的构象改变，从而与O序列解离，RNA聚合酶能够与P序列结合。
B、CAP正性调节当没有葡萄糖时cAMP浓度较高，cAMP与CAP结合后再与乳糖操纵子中的CAP结合位点结合从而促进转录。
C、协调调节乳糖操纵子的负性调节及正性调节相互协调。
当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能起作用；但如果没有CAP的正性调节，即使阻遏蛋白不和O序列结合，也很难启动转录。
D、几种环境下的转录情况有葡萄糖没有乳糖不转录；有葡萄糖有乳糖不转录；没有葡萄糖有乳糖转录；没有葡萄糖没有乳糖不转录。
【分子生物学 山西师范】分子生物学-13-2-第七章原核基因表达调控-lac
第8章基因表达调控课程教案
授课题目：8.2 原核基因表达调控--乳糖操纵子模型
教学时数：
1
授课类型：
理论课 □ 实践课
教学目的、要求：
基因表达调控的基本概念（理解）
原核基因调控机制（掌握）
乳糖操纵子（重点掌握）
教学重点：
重点阐明：乳糖操纵子的结构、机制、功能、意义
重点指出：原核生物基因表达调控的经济原则
(D) 有葡萄糖及cAMP较低时
(E) 有葡萄糖及CAMP较高时
5、Lac阻遏蛋白由
(A) Z基因编码 (B) Y基因编码
(C) A基因编码 (D) I基因编码 、
(E) 以上都不是
课后小结：
该内容的教学设计上，本教案采用了强化知识点之间的联系，多种媒体结合，难点问题采用不同形式多次分解的方式，提高学生的认识，采用了联系、引导、提问、尤其是问题引导式教学和俗语话类比的教学方式，非常有助于学生理解和记忆，能够达到充分发挥学生求知主动性的目的和教学效果。
(D) 透酶 (E)异构乳糖
3、Lac阻遏蛋白结合乳糖操纵子（元）的
(A) CAP结合位点 (B) O序列 (C) P序列
(D) Z基因 (E) I基因
4、cAMP与CAP结合、CAP介导正性调节发生在
(A) 葡萄糖及cAMP浓度极高时
(B) 没有葡萄糖及cAMP较低时
(C) 没有葡萄糖及cAMP较高时
•在没有调节蛋白质存在时基因是关闭的，加入某种调节蛋白质后基因活性就被开启，这样的控制系统就叫做正控系统。
问题：可诱导的调节：上升?下降？
•可阻遏的调节：下降？上升？
•正调控：开放！上升！
•负调控：关闭！下降！
iac的调节机制
iac的调节机制
1、当培养基中有葡萄糖没有乳糖或葡萄糖乳糖共同存在时，葡萄糖通过降低cAMP浓度，阻碍cAMP与CAP结合，失去了对RNApol 转录活性的刺激作用，从而lac操纵子不表达，细菌充分利用葡萄糖，这是最节能的方式。
2、当培养基中没有葡萄糖而有乳糖存在是，cAMP浓度高，与CAP 结合，促进RNA转录，又由于乳糖分解的半乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白失去与O序列结合的能力，丧失阻遏作用，在既没有阻遏作用又有CAP促进作用时lac操纵子转录，细菌利用乳糖。
3、lac操纵子的强诱导作用既需要乳糖存在又需缺乏葡萄糖。
顺式作用元件种类及功能？顺式作用元件包括①启动子：元件是TATA盒，精确的决定RNA合成的起始位点②上游启动子元件：包括CAAT盒，CACA盒及GC盒等③增强子：是远离转录起始点，增强启动子转录活性的特异DNA序列④沉默子：对基因转录起抑制作用的负性调节元件。
第十三章 基因表达调控(试题与答案)
第十三章基因表达调控[測试题]一、名词解释1．基因表达(gene expression)2．管家基因(housekeeping gene)3．反式作用因子(trans-acting element)4．操纵子(operon)5．启动子(promoter)6．增强子(enhancer)7．沉默子(silencer)8．锌指结构(zinc finger)9．RNA干涉（RNA interference，RNAi）10．CpG岛11．反转重复序列(inverted repeat)12．基本转录因子(general transcription factors)13．特异转录因子(special transcription factors)14．基因表达诱导(gene expression induction)15．基因表达阻遏(gene expression repression)16．共有序列(consensus sequence )17．衰减子（attenuator）18．基因组（genome）19．DNA结合域（DNA binding domain）20．顺式作用元件(cis-acting element)21．基因表达的时间特异性(temporal specificity)22．基因表达的空间特异性(spatial specificity)23．自我控制（autogenous control）24．反义控制（antisense control）二、填空题25．基因表达的时间特异性和空间特异性是由____ 、____和____相互作用决定的。
26．基因表达的方式有____和____。
27．可诱导和可阻遏基因受启动子与＿相互作用的影响。
28．基因表达调控的生物学意义包括____ 、____。
29．操纵子通常由2个以上的＿序列与____序列,____序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。
30．真核生物基因的顺式作用元件常见的有____ 、____ 、____。
lac操纵子的结构
lac操纵子的结构Lac操纵子是一种用于原核生物基因调控的DNA序列。
它是乳酸菌相思木杆菌（Lactobacillus acidophilus）的操纵子（调控区域），用于控制与乳酸菌生长和代谢相关的基因的表达。
Lac操纵子的结构通常包括以下几个关键元素：1.启动子（Promoter）：启动子是Lac操纵子的核心部分，包含用于启动基因转录的特定DNA序列。
在Lac操纵子中，启动子通常包含一个或多个特定的结合位点（bindingsites），供调控蛋白质结合。
2.加强子（Enhancer）：在某些Lac操纵子中，还可以包含加强子，用于增强启动子的活性。
加强子是一段DNA序列，能够与转录调节因子结合，并增加启动子的转录效率。
3.操作子（Operator）：操作子是Lac操纵子中的另一个关键元素，用于调控基因表达的抑制（repression）或激活（activation）。
操作子通常是一个特定的DNA序列，可以与操纵子上的调控蛋白质发生结合，并影响基因的转录效率。
4.诱导剂（Inducer）：诱导剂是一种小分子化合物，可以影响操纵子的调控蛋白与操作子的结合。
在Lac操纵子中，常用的诱导剂是丙酮酸或丙酮酸的衍生物，可以促进调控蛋白质（如LacI蛋白）与操作子的解离，从而激活基因的转录。
综上所述，Lac操纵子的结构由启动子、加强子、操作子和诱导剂组成。
这些元素通过与特定的调控蛋白质发生相互作用，调控与乳酸菌生长和代谢相关的基因的表达水平。
Lac操纵子的研究对于了解基因调控机制、设计基因工程、以及其他相关应用具有重要意义。
请注意，Lac操纵子的具体结构和序列可能会因乳酸菌的种类和研究目的而有所差异。
一、 乳糖操纵子的调控模式
一、乳糖操纵子的调控模式大肠杆菌乳糖操纵子(lactose operon)包括3个结构基因：Z、Y和A，以及启动子、控制子和阻遏子等。
转录时，RNA聚合酶首先与启动区(promoter,P)结合，通过操纵区(operator,O)向右转录。
转录从O区的中间开始，按Z→Y→A方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带有这3个基因。
转录的调控是启动区和操纵区进行的。
Z编码β-半乳糖苷酶；Y编码β-半乳糖苷透过酶；A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶。
β-半乳糖苷酶是一种β-半乳糖苷键的专一性酶，除能将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖外，还能水解其他β-半乳糖苷（如苯基半乳糖苷）。
β-半乳糖苷透过酶的作用是使外界的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。
β-半乳糖苷乙酰基转移酶的作用是把乙酰辅酶A上的乙酰基转到β-半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。
1．酶的诱导-lac体系受调控的证据在不含乳糖及β-半乳糖苷的培养基中，lac+基因型每个大肠杆功细胞内大约只有1-2个酶分子。
如果在培养基中加入乳糖，酶的浓度很快达到细胞总蛋白量的6%或7%，每个细胞中可有超过105个酶分子。
科学家把大肠杆菌细胞放在加有放射性35S标记的氨基酸但没有任何半乳糖诱导物的培养基中繁殖几代，然后再将这些带有放射活性的细菌转移到不含35S、无放射性的培养基中，随着培养基中诱导物的加入，β-半乳糖苷酶便开始合成。
分离β-半乳糖苷酶，发现这种酶无35S标记。
说明酶的合成不是由前体转化而来的，而是加入诱导物后新合成的。
已经分离在有诱导物或没有诱导物的情况下都能产生lacmRNA的突变体，这种失去调节能力的突变体称为永久型突变体，为分两类：I型和O型。
I型：野生型为I+，突变型为I-O型：野生型为O+，突变型为O c。
I+→I-或O+→O c后，Z、Y、A结构基因均表现为永久表达，所以I基因被称为调节基因(regulatory gene)。
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简述lac的调节机制
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。