【正确答案】1．操纵子：几个功能相关的结构基因连同其上游的调控成分，称为一个操纵子，是原核生物转录单位。 2．lac操纵子调控机制： (1)组成及功能 ①结构基因（S）：有三个，分别为Z、Y、A，为利用lac的三种酶（β－半乳糖苷酶、通透酶、乙酰基转移酶）编码。 ②启动子（P）：由转录起始点、识别部位、结合部位组成，是RNA－pol与DNA结合的位点。 ③操纵序列（O）：位于结构基因与启动子之间，阻遏蛋白（物）可与操纵序列结合，此处是控制基因转录的“闸门”。 ④调控基因（I）：此基因可表达，其产物是阻遏蛋白。 ⑤CAP结合位点：CAP（分解代谢物基因激活蛋白）分子内有DNA结合区及cAMP结合位点。当CAP与cAMP结合后，通过分子内DNA结合区与基因的CAP结合位点结合，使转录活性提高50倍。 (2)调控机制 阻遏蛋白的负调控： ①当无乳糖存在时，调控基因表达生成阻遏蛋白，并与O序列结合，阻碍RNA-pol与P序列结合，操纵子处于关闭状态。 ②当有乳糖存在时，lac操纵子可被诱导而开放。有乳糖时，乳糖经通透酶催化，进入细胞，由原存在于细胞中的少数β-半乳糖苷酶催化，转变为半乳糖。半乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合，使蛋白质构象改变，而与O序列解离，基因开放。 CAP的正性调节： 阻遏蛋白的负调控解释了单一因素变化时，操纵子的调控机制。但细菌的生长环境是复杂的，当G与lac并存时，细菌首选G作为能源，而不是lac。其机理是：当有G存在时，细胞内cAMP浓度低（因G代谢产物能抑制细胞内腺苷酸环化酶和激活磷酸二酯酶，结果细胞内cAMP生成减少，分解加快，水平降低），CAP与cAMP结合受阻，影响CAP与DNA上CAP结合位点的结合，使Lac操纵子表达下降。当没有G时，cAMP水平较高，cAMP与CAP结合，并与启动子附近的CAP位点结合，刺激RNA转录活性，使之提高50倍。 协调调节： 在lac操纵子中，lac启动子是弱启动子，RNA-pol与之结合的能力很弱，只有当CAP结合到启动子上游的CAP位点后，促进RNA-pol与启动子结合，才能有效转录。lac操纵子的转录起始是由CAP和阻遏蛋白两种调控因子来控制的。阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控机制，根据存在的碳源性质，及cAMP的水平协调调节lac操纵子的表达。