【正确答案】(1)大肠杆菌乳糖操纵子的主要结构 ①三个结构基因:lacZ,lacY和lacA,分别编码β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透过酶和β-半乳糖苷乙酰基转移酶。 ②操纵基因(O):DNA上的一小段序列,是阻遏物的结合位点。 ③阻遏子。 ④启动子(P):可以与RNA聚合酶结合。 ⑤调节基因(R):转录时,RNA聚合酶首先与启动区结合,通过操纵区向右转录。转录从启动区开始,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。 (2)阻遏蛋白的作用机制 ①阻遏蛋白LacI的N端是HTH DNA结合结构域,中间是两个相似的核心结构域,可以和诱导物结合,C端是一个α螺旋,参与阻遏蛋白的聚合。 ②当细胞中不存在诱导物时,阻遏蛋白特异性地结合在lac操纵区上,阻止RNA聚合酶与lac操纵子启动子区的结合,抑制lac mRNA的转录。这是因为P和O位点有一定的重叠序列,O被阻遏物占据后,RNA聚合酶便不能结合到P位点上。 ③细胞中乳糖水平提高,异构乳糖与阻遏蛋白结合,阻遏蛋白构象改变,不再特异性结合lac操纵区,lac操纵子的转录起始区暴露并被RNA聚合酶结合,激活lac mRNA转录。
【答案解析】