分子生物学第七章 课后作业

分子生物学第七章课后作业

1.简述代谢物对基因表达调控的两种方式。

答：原核生物代谢物对基因表达调控的方式有两种：可诱导调节和可阻遏调节。可诱导调节：是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化；可阻遏调节：这类基因平时都是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。

2.什么是操纵子学说？

答：操作子学说是关于原核生物基因结构及基因表达调控的学说，由雅各布(F. Jacob)和莫诺(J.Monod)于1961年提出，并在10年内经许多科学家的补充和修正得以完成。

3.简述乳糖操纵子的调控模型。

答：乳糖操纵子包括调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因。

大肠杆菌的lac操纵子受到两方面的调控：一是对RNA聚合酶结合到启动子上去的调控（阳性）；二是对操纵基因的调控（阴性）。在含葡萄糖的培养基中大肠杆菌不能利用乳糖，只有改用乳糖时才能利用乳糖。

大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因Ⅰ。Ⅰ基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。在启动序列P上游还有一个分解（代谢）物基因激活蛋白CAP 结合位点，由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区，三个酶的编码基因即由同一调控区调节，实现基因产物的协调表达。

4.什么是葡萄糖效应？

答：葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。如大肠埃希氏菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基上，在葡萄糖没有被利用完之前，乳糖操纵子就一直被阻遏，乳糖不能被利用，这是因为葡萄糖的分解物引起细胞内cAMP含量降低，启动子释放cAMP-CAP蛋白，RNA聚合酶不能与乳糖的启动基因结合，以至转录不能发生，直到葡萄糖被利用完后，乳糖操纵子才进行转录，形成利用乳糖的酶，这种现象称葡萄糖效应。又称葡萄糖阻遏或分解代谢产生阻遏作用。

5.什么是弱化作用？

答： vgtgg基因内部弱化子的作用，提前终止转录而抑制基因表达。是细菌控制操纵子表达的转录调节机制之一，见于合成氨基酸等生物小分子的操纵子。

色氨酸浓度很低时，RNA聚合酶继续转录；色氨酸浓度很高时，RNA 聚合酶转录停止。因为在前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子，所以这个前导肽的翻译必定对转运RNA的浓度敏感。

6.简述抗终止子的调控机制。

答：在RNA聚合酶到达终止子之前与RNA聚合酶结合，因为在终止子上游存在抗终止作用的信号序列，只有与抗终止因子相结合的RNA聚合酶才能顺利通过具有茎环结构的终止子，使转录继续进行。