這裡一般會出論述題比較多

乳糖操縱子的結構及調控原理

1．

結構：乳糖操縱子含有三個調節基因以及三個結構基因

2．

3．

4．

5．

如果要作答這道論述題

大家可以不用詳細說明

每一個基因的具體功能

要說明具體的功能是大三上分子生物學的內容（當然，有能力的同學可以瞭解一下這裡的每個基因的具體功能

有助於你們理解和記憶。

6． Z Y A

三個結構基因分別編碼的酶

一定要記住

。

6。

負性調節：沒有乳糖存在時

lac操縱子處於阻遏狀態，I基因在PI序列啟動下會表達出阻遏蛋白與操縱序列O結合 那麼就阻礙了RNA聚合酶與啟動子序列P進行結合，導致無法進行轉錄，從而抑制了相關酶的合成。

7。 CAP正性調節 ；理解 CAP是同二聚體 分子內部有DNA以及cAMP結合位點 （何為正性調節 正性調節就是使轉錄效果增強 基因表達效率提高 ）作用機理就是 當培養基內缺乏Glu時 cAMP濃度就會升高 cAMP和CAP結合，結合在啟動序列附近的CAP位點

就可以增強

RNA聚合酶的轉錄活性 那麼當葡萄糖存在時 cAMP濃度就會降低 CAP和cAMP的結合就會受阻，乳糖操縱子的表達下降。

８

。

協同調節：

lac阻遏蛋白負性調節與CAP正性調節兩種機制協同合作。當lac阻遏蛋白阻遏轉錄時，CAP對該系統不能發揮作用；但是如果沒有CAP存在來加強轉錄活性，即使阻遇蛋白從模縱序列上解離仍幾無轉錄活性。可見，兩種機制相輔相成、互相協調、相互制約。由於野生型lac啟動子作用很弱，所以CAP是必不可少的。

lac操縱子的負調節能很好地解釋在單純乳糖存在時，細菌是如何利用乳糖作為碳源的。然而，細菌生長環境是複雜的，倘若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖才是最節能的。這時，葡萄糖透過降低cAMP濃度，阻礙cAMP與CAP結合而抑制lac操縱子轉錄，使細菌只能利用葡萄糖。葡萄糖對lac操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏（catabolic repression）。lac操縱子強的誘導作用既需要乳糖存在又需要缺乏葡萄糖。lac操縱子協同調節機制如

課本

311

頁

圖

16-3所示

（認真看那張圖有助於理解）。

此題作答需要注意：

１。

答出乳糖操縱子的主要結構（

I、P、O、Z、Y、A）哪幾個是調節哪幾個是結構基因。

２。

詳述阻遏蛋白的負性調節

３。

詳述

CAP正性調節

４。

詳述協同調節（展開來說）