有一个研究生想使他所感兴趣的一个大肠杆菌的基因严格受碳源控制,在葡萄糖供应时,该基因不表达;当供应乳糖时,该基因大量表达。你如何帮助他实现这种想法?依据是什么?
 
【正确答案】(1)将乳糖操纵子的启动子元件(包括上游阻遏基因)与目的基因融合并构建到一个新的载体分子中,并将新克隆分子导入大肠杆菌中扩增。设计三组实验:①只有乳糖;②有葡萄糖和乳糖;③只有葡萄糖。由此可以帮助此研究生实现想法。 (2)依据是启动子对下游基因的调控机理。 ①乳糖操纵子的启动子区域位于阻遏基因与结构基因中间,阻遏基因表达的阻遏物结合到启动子区,抑制下游结构基因转录。 ②诱导物与阻遏物结合后,改变阻遏物的三维构象,使阻遏物不再与操纵子结合,从而开启操纵子,下游结构基因转录。 ③诱导物可由碳源影响,葡萄糖存在时,阻遏作用不解除,乳糖存在时阻遏解除。因此可以设计上述实验满足题中研究生的想法。
【答案解析】