乳糖操縱子(乳糖操縱子的結構)

求乳糖操縱子的名詞解釋

中文名稱：乳糖操縱子英文名稱：lac
operon;lac;lacto
operon定義1：大腸桿菌中控制β半乳糖苷酶誘導合成的操縱子。包括調控元件P(啟動子)和O(操縱基因)，以及結構基因lacZ(編碼半乳糖苷酶)、lacY(編碼通透酶)和lacA(編碼硫代半乳糖苷轉乙酰基酶)。在沒有誘導物時，調節基因lacI
編碼阻遏蛋白，與操縱基因O
結合后抑制結構基因轉錄；乳糖的存在可與lac阻遏蛋白結合誘導結構基因轉錄，以代謝乳糖。

簡述乳糖操縱子表達調控的機制？

乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個結構基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉移酶，此外還有一個操縱序列O，一個啟動子P和一個調節基因I。

阻遏蛋白的負性調節：沒有乳糖存在時，I基因編碼的阻遏蛋白結合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態，不能合成分解乳糖的三種酶。

有乳糖存在時，乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構，不能結合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調控機制為可誘導的負調控。

細菌相關功能的結構基因常連在一起，形成一個基因簇。它們編碼同一個代謝途徑中的不同的酶。一個基因簇受到同一的調控，一開俱開，一閉俱閉。也就是說它們形成了一個被調控的單位。

其它的相關功能的基因也包括在這個調控單位中，例如編碼透過酶的基因，雖它的產物不直接參與催化代謝，但它可以使小分子底物轉運到細胞中。

擴展資料：

通過突變的效應是可以將結構基因和調節基因相區別的，結構基因發生突變，細胞中就失去這些基因合成的蛋白。但是調節基因發生突變會影響到它所控制的所有結構基因的表達。調節蛋白的突變的結果可以顯示調節的類型。

細菌對環境的改變必需作出迅速的反應。營養供給隨時都可能發生變化，反復反常。要能得以幸存必需具有可以變換不同代謝底物的能力。單細胞真核生物也同樣生活在不斷變化環境中；而更為復雜的多細胞生物都具有一套恒定的代謝途徑，而無需對外部環境作出反應。

在細菌中是很需要靈活性，也需要很經濟，因為細菌遇到合適的環境就大量消耗營養對其本身也是不利的。在缺乏底物時就不必要合成大量相關的酶類，因此細菌產生了一種調節機制，即在缺乏底物時就阻斷酶的合成途徑，但同時又作好了準備，一旦有底物存在就立即合成這些酶。

參考資料來源：百度百科——乳糖操縱子

什么是乳糖操縱子的調控機制？

乳糖操縱子包括調節基因、啟動基因、操縱基因和結構基因。乳糖操縱子大腸桿菌的lac操縱子受到兩方面的調控：一是對RNA聚合酶結合到啟動子上去的調控（正調控）；二是對操縱基因的調控（負調控）。

操縱子在含葡萄糖的培養基中大腸桿菌不能利用乳糖，只有改用乳糖時才能利用乳糖的調控機理是：當在培養基中只有乳糖時由于乳糖的代謝產物異乳糖是lac操縱子的誘導物，它可以結合在阻遏蛋白的變構位點上，使構象發生改變。

破壞了阻遏蛋白與操縱基因的親和力，不能與操縱基因結合，于是RNA聚合酶結合于啟動子，并順利地通過操縱基因，進行結構基因的轉錄，產生大量分解乳糖的酶，這就是當大腸桿菌的培養基中只有乳糖時利用乳糖的原因。

乳糖操縱子的結構特點：

3個結構基因Z（β-半乳糖苷酶）,Y（通透酶）,A（乙酰基轉移酶）+操縱序列O+啟動子P+調節基因I+分解（代謝）物基因激活蛋白結合位點（CAP結合位點）。其中P序列，O序列與CAP結合位點共同組成lac操縱子的調控區。

簡述乳糖操縱子模型

乳糖操縱子是參與乳糖分解的一個基因群，由乳糖系統的阻遏物和操縱序列組成，使得一組與乳糖代謝相關的基因受到同步的調控。

在大腸桿菌的乳糖系統操縱子中，β-半乳糖苷酶，半乳糖苷滲透酶，半乳糖苷轉酰酶的結構基因以LacZ（z）， Lac Y（y），Lac A（a）的順序分別排列在染色體上，在z的上游有操縱序列Lac O（o），更前面有啟動子Lac P（p），這就是操縱子（乳糖操縱子）的結構模式。編碼乳糖操縱系統中阻遏物的調節基因Lac I（i）位于和p上游的臨近位置。

擴展資料：

乳糖操縱子包含三個結構基因、啟動子、終止子及操縱基因。這三個結構基因稱為lacZ、lacY及lacA。lacZ編碼β-半乳糖苷酶，這是一種將雙糖乳糖水解為葡萄糖與半乳糖兩個單糖的酶。lacY編碼β-半乳糖苷透性酶，這是一種在細胞膜的運送蛋白質，負責將乳糖逼入細胞中。

lacA編碼β-半乳糖苷乙酰基轉移酶，這是一種酶將乙酰基從乙醘輔酶A轉移至β-半乳糖苷。當中只有lacZ及lacY在乳糖的分解代謝是必須的。

參考資料來源：百度百科-乳糖操縱子

乳糖操縱子的結構

乳糖操縱子的結構：3個結構基因Z（β-半乳糖苷酶），Y（通透酶），A（乙酰基轉移酶）+操縱序列O+啟動子P+調節基因I+分解（代謝）物基因激活蛋白結合位點（CAP結合位點）。

乳糖操縱子是參與乳糖分解的一個基因群，由乳糖系統的阻遏物和操縱序列組成，使得一組與乳糖代謝相關的基因受到同步的調控。

1961年雅各布（F．Jacob）和莫諾德（J．Monod）根據對該系統的研究而提出了著名的操縱子學說。

在大腸桿菌的乳糖系統操縱子中，β-半乳糖苷酶，半乳糖苷滲透酶，半乳糖苷乙酰酶的結構基因以LacZ（z）， Lac Y（y），Lac A（a）的順序分別排列在染色體上，在z的上游有操縱序列Lac O（o），更前面有啟動子Lac P（p），這就是操縱子（乳糖操縱子）的結構模式。

編碼乳糖操縱系統中阻遏物的調節基因Lac I（i）位于和p上游的臨近位置。

原核生物操縱子特點：

1.操縱子由結構基因，啟動基因，操縱基因，調節基因組成2同一操縱子中結構基因所產生的多種蛋白由同一mRNA編碼3.被同一mRNA編碼產生的蛋白的產量不同，如在乳糖操縱子中三種酶的產量比約1：0.5：0.2。4.許多蛋白質合成并不適應外界環境的變化。

真核基因組結構特點：

1.真核基因組結構龐大（3×109bp）2.單順反子3.含有大量重復序列4.基因不連續性（內含子、外顯子）5.非編碼區較多（多于編碼序列(9:1)）。

乳糖操縱子的調控機制是什么？

當培養基中沒有乳糖時，阻遏蛋白結合到操縱子中的操縱基因上，阻止了結構基因的表達。

當培養基中有乳糖時，乳糖（真正是異乳糖）分子和阻遏蛋白結合，引起阻遏蛋白構象改變，不能結合到操縱基因上，使RNA聚合酶能正常催化轉錄操縱子上的結構基因，即操縱子被誘導表達。

乳糖操縱子調節基因編碼的阻遏蛋白的負調控與CAP的正調控兩種機制，互相協調，互相制約。

細菌相關功能的結構基因常連在一起，形成一個基因簇。它們編碼同一個代謝途徑中的不同的酶。一個基因簇受到同一的調控，一開俱開，一閉俱閉。

也就是說它們形成了一個被調控的單位，其它的相關功能的基因也包括在這個調控單位中，例如編碼透過酶的基因，雖它的產物不直接參與催化代謝，但它可以使小分子底物轉運到細胞中。

擴展資料：

細菌對環境的改變必需作出迅速的反應。營養供給隨時都可能發生變化，反復反常。要能得以幸存必需具有可以變換不同代謝底物的能力。單細胞真核生物也同樣生活在不斷變化環境中；而更為復雜的多細胞生物都具有一套恒定的代謝途徑，而無需對外部環境作出反應。

在細菌中是很需要靈活性，也需要很經濟，因為細菌遇到合適的環境就大量消耗營養對其本身也是不利的。在缺乏底物時就不必要合成大量相關的酶類，因此細菌產生了一種調節機制，即在缺乏底物時就阻斷酶的合成途徑，但同時又作好了準備，一旦有底物存在就立即合成這些酶。

在細菌中同時存在著誘導和阻遏的現象。誘導是細菌調節其分解底物供給生長的能力。阻遏是細菌調節其合成代謝產物的能力。無論是酶作用的小分子底物的調節，還是酶活性的產生，它們的啟動是獨自的，小分子底物稱為誘導物某些物質能阻止酶合成它們本身。

順式作用位點中發生突變就不能和相關蛋白相結合，當兩個順式作用位點彼此靠得很近時（如啟動子和操縱基因），我們通過互補測驗是不能分別突變發生在那一個位點上，而只有通過它們對表型的影響來加以區別。

順式顯性是控制鄰接順序的那些DNA位點的特性。如果一個控制位點其功能是作為多順反子mRNA的一部分。它將表現出順式顯性的特點。特別表現在控制位點不能和被它調節的基因相分離。從遺傳學的觀點來看這些位點和基因是在DNA上還是在RNA這并不重要。