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(简答题)

请以大肠杆菌乳糖操纵子为例,说明基因是如何进行表达与调控的?

正确答案

大肠杆菌乳糖操纵子是大肠杆菌DNA上的一个特殊区段,它由调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因共同组成。其中调节基因翻译成阻遏蛋白、启动基因是RNA聚合酶的结合位点、操纵基因是阻遏蛋白的结合位点、结构基因可以分别编码三种乳糖酶。
当大肠杆菌在以葡萄糖为碳源的培养基中培养时,乳糖操纵子处于阻遏状态。这是由于阻遏蛋白与操纵基因结合,阻碍了RNA聚合酶与操纵基因的结合,从而导致结构基因不能转录,不能编码相应的乳糖酶。
当大肠杆菌在以乳糖为唯一碳源的培养基中培养时,乳糖操纵子处于诱导状态。此时,由于乳糖和阻遏蛋白结合形成了乳糖阻遏蛋白复合物,使阻遏蛋白的空间构想发生改变,不能再和操纵基因结合,这样就使RNA聚合酶可以顺利地结合到操纵基因上面,从而导致结构基因可以编码三种相应的乳糖酶。

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