【正确答案】(1)大肠杆菌乳糖操纵子的模型 ①结构基因：大肠杆菌乳糖操纵子含有Z、Y、A三个结构基因。 a．lacZ：编码β-半乳糖苷酶，将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。 b．lacY：编码β-半乳糖苷透过酶，负责将乳糖由胞外运送到胞内，穿过细胞壁和原生质膜进入细胞内。 C．lacA：编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶，催化乙酰-CoA的乙酰基转移到半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。 ②调节基因I：I基因编码的阻遏蛋白可以与操纵区O结合，使lac基因的转录起始受到抑制。 ③操纵区O：操纵区是DNA上的一小段序列(仅为26bp)，是阻遏蛋白的结合位点。 ④启动子P：可以与RNA聚合酶结合。 ⑤CAP位点：可以与cAMP-CRP复合物结合。CRP是cAMP的受体蛋白，二者结合后形成复合物可以结合在启动子上游的CAP位点，促进结构基因的转录。 (2)乳糖操纵子的调控模式 转录时，RNA聚合酶首先与启动子(P)结合，通过操纵区(O)向右转录。转录从O区中间开始，按Z→Y→A方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带有这三个基因。转录的调控在启动区和操纵区进行。 ①阻遏蛋白的负性调节 lacZ、lacy、lacA为结构基因，逆流而上依次是操纵区、启动子和调节基因。 a．当细胞内无诱导物存在时，阻遏蛋白与操纵区结合，由于操纵区与启动子有一定的重叠，因此妨碍了RNA聚合酶在与启动子形成开放性启动子复合物，不能启动结构基因的转录。 b．当加入乳糖后，乳糖被异构化形成异构乳糖，与阻遏蛋白结合，改变阻遏蛋白的构象，使之从操纵区上解离下来。RNA聚合酶与启动子结合，形成开放性启动子复合物，从而开始转录lacZ、lacY、lacA结构基因。乳糖操纵子的这种调控机制称为可诱导的负调控。 ②cAMP-CRP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CRP结合，使CRP发生变构，形成cAMP-CRP复合物，cAMP-CRP复合物结合于乳糖操纵子启动序列中的CAP位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，对乳糖操纵子实行正调控，促进合成分解乳糖的三种酶。 ③协同调节 当阻遏蛋白封闭转录时，cAMP-CRP对该系统不能发挥作用；如无cAMP-CRP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵区结合，操纵子仍无转录活性，即cAMP-CRP复合物与启动子区的结合是转录起始所必需的。具体存在以下4种不同的组合状态，决定基因的表达与否，以适应环境中葡萄糖和乳糖的有无状态，即在有葡萄糖时，先利用葡萄糖，用完后，再利用乳糖作为能源。 a．葡萄糖和乳糖都不存在：cAMP-CRP可发挥作用；但无乳糖的诱导，阻遏蛋白与DNA结合，基因关闭。 b．葡萄糖存在、乳糖不存在：有葡萄糖存在，cAMP-CRP不起作用；无乳糖存在，阻遏蛋白与DNA结合，基因关闭。 C．葡萄糖和乳糖都存在：阻遏蛋白与DNA解离，但由于有葡萄糖存在，cAMP-CRP不起作用，基因仍然关闭。 d．葡萄糖不存在、乳糖存在：阻遏蛋白与DNA解离，无葡萄糖存在，cAMP-CRP起协同作用，基因转录启动。