Question

19．大腸干菌利用乳糖需要Z，Y，A等酶，這3種酶的基因lacZ，lacY，lacA串聯(lián)在一起，它們的表達(dá)受同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控，表現(xiàn)為都表達(dá)或都不表達(dá)，請(qǐng)結(jié)合圖示分析以下說(shuō)法不正確的是（　�。�
大腸桿菌細(xì)胞中乳糖代謝基因表達(dá)調(diào)控示意圖如圖所示：

• A． 阻遏蛋白可能是通過(guò)與DNA分子上的O區(qū)段結(jié)合而起作用的
• B． mRNA₂的堿基總數(shù)大于酶Z、酶Y和酶A氨基酸總數(shù)的3倍
• C． DNA分子中的P區(qū)段是lacZ，lacY和lacA共同的啟動(dòng)子
• D． 必須要有乳糖把阻遏蛋白激活，lacZ，lacY，lacA基因才能表達(dá)

Answer 1

分析 大腸桿菌乳糖操縱子包括4類(lèi)基因：①結(jié)構(gòu)基因，能通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯使細(xì)胞產(chǎn)生一定的酶系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)蛋白，這是與生物性狀的發(fā)育和表型直接相關(guān)的基因．乳糖操縱子包含3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：lacZ、lacY、lacA．LacZ合成β-半乳糖苷酶，lacY合成透過(guò)酶，lacA合成乙�；�轉(zhuǎn)移酶．②操縱基因O，控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄速度，位于結(jié)構(gòu)基因的附近，本身不能轉(zhuǎn)錄成mRNA．③啟動(dòng)基因P，位于操縱基因的附近，它的作用是發(fā)出信號(hào)，mRNA合成開(kāi)始，該基因也不能轉(zhuǎn)錄成mRNA．④調(diào)節(jié)基因R：可調(diào)節(jié)操縱基因的活動(dòng)，調(diào)節(jié)基因能轉(zhuǎn)錄出mRNA，并合成一種蛋白，稱阻遏蛋白．

解答 解：A、阻遏蛋白很可能是結(jié)合到DNA分子上的O區(qū)段，從而阻止RNA聚合酶的移動(dòng)，使基因lacZ、lacY、lacA無(wú)法轉(zhuǎn)錄，A正確；
B、mRNA₂是基因lacZ、lacY、lacA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，在翻譯為酶Z、酶Y和酶A的過(guò)程中，由于其上的終止密碼子等序列不編碼氨基酸，因此mRNA₂的堿基總數(shù)大于酶Z、酶Y和酶A氨基酸總數(shù)的3倍，B正確；
C、基因Z以lacZ、lacY、lacA串聯(lián)在一起，它們的表達(dá)受同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控，表現(xiàn)為都表達(dá)或都不表達(dá)，再結(jié)合示意圖可知轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合P區(qū)段，因此P區(qū)段是基因lacZ、lacY、lacA共同的啟動(dòng)子，C正確；
D、阻遏蛋白和乳糖結(jié)合后失活，即失去阻遏作用．因此，乳糖所起的作用并不是激活阻遏蛋白，而是使其失活，這樣，lacZ、lacY、lacA基因才能表達(dá)，D錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了大腸桿菌細(xì)胞中乳糖代謝基因表達(dá)的調(diào)控原理，意在考查學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，試題較難．