复旦大学：《分子生物学》课程电子教案（PPT教学课件）原核生物表达调控乳糖操纵子

原核生物表达调控 乳糖操纵子 主讲：崔玉婷 1

主讲：崔玉婷 原核生物表达调控 乳糖操纵子 1

第六章原核生物表达调控 >第一节 概述 》第二节 操纵子学说及乳糖操纵子 >第三节 色氨酸操纵子 >第四节基因表达翻译水平的调控

◼第六章 原核生物表达调控 ➢ 第一节 概述 ➢ 第二节 操纵子学说及乳糖操纵子 ➢ 第三节 色氨酸操纵子 ➢ 第四节 基因表达翻译水平的调控

操纵子模型 操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵 基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组 成。操纵基因受调节基因产物的控制。 启动子 (promoter) 结构基因 调节基因 操纵基因 (operator) 阻遏蛋白

一、操纵子模型 操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵 基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组 成。操纵基因受调节基因产物的控制

乳糖操纵子学说 1、操纵子模型的提出 1961年，Monod:和Jacob:提出 获1965年诺贝尔生理学和医学奖 lac I Repressor

1、操纵子模型的提出 1961年，Monod和Jacob提出 获1965年诺贝尔生理学和医学奖 二、乳糖操纵子学说

P lacl PO lacZ lacY lacA 个hncncobochcncncien00 6000606000u DNA 1040 82 3510 780 825 mRNA 多肚 3.8×10 1.25×10 3.0X10 3.0X10 三聚体 四聚体 膜蛋白 二聚体 蛋白衡 1,14X10 5.0×10 3.0×10 6.0×10 功能 阻遨子 :半乳糖苷酶 透过酶 乙酰基 转移酶 图44c操纵子及各个组分样图

Organization of Lac Operon and Lacl promoter lac A二DNA Ribosome initiation Inducer mRNA mRNA Repressor B-Galactosidase Permease Transacetylase Operon

Organization of Lac Operon and LacI Operon promoter Ribosome initiation

>lacZ编码B-半乳糖苷酶（β-galactosidase) >将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖 >把乳糖转化为异乳糖。 >lacY编码乳糖透过酶（(Lactose permease) >运送乳糖过细胞质膜 >lacA编码乙酰转移酶(Transacetylase） >把乙酰辅酶A上的乙酰基转移到B-半乳糖苷上，形 成乙酰半乳糖。它在乳糖降解中不起作用

➢ lacZ编码- 半乳糖苷酶（-galactosidase） ➢ 将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖 ➢ 把乳糖转化为异乳糖。 ➢ lacY编码乳糖透过酶（Lactose permease） ➢ 运送乳糖过细胞质膜 ➢ lacA编码乙酰转移酶（Transacetylase） ➢ 把乙酰辅酶A上的乙酰基转移到-半乳糖苷上，形 成乙酰半乳糖。它在乳糖降解中不起作用

乳糖操纵子(lac operon)学说 调控区 结构基因 DNA 卫O 控制基因 Z:阝-半乳糖苷酶 Y: 透过酶 启动子 A:乙酰基转移酶 阻遏基因

乳糖操纵子(lac operon)学说

乳糖操纵子(lac operon)学说 ①Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子 所编码 ②这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间 的启动子区(P)，不能单独起动合成B半乳糖苷酶和透 过酶的生理过程。 ③操纵基因是DNA上的一小段序列（仅为26bp),是阻 遏物的结合位，点

① Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子 所编码 ② 这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间 的启动子区（P），不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透 过酶的生理过程。 ③ 操纵基因是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻 遏物的结合位点。 乳糖操纵子(lac operon)学说

未诱导：结构基因被阻遏 0→ 阻遏物 四聚体 ④当阻遏物与操纵 基因结合时，lac mRNA的转录起 始受到抑制。 Lacl P O lacZ lacy lacA 图16-当无诱导物时阻遏物结合在操纵基因上

未诱导：结构基因被阻遏 阻遏物 四聚体 LacI P O lacZ lacY lacA 图 16- 当无诱导物时阻遏物结合在操纵基因上 ④当阻遏物与操纵 基因结合时，lac mRNA的转录起 始受到抑制