乳糖操纵子课件.pptVIP

原核生物的转录和翻译相偶联 （ coupled transcription and translation ），因此， 转录水 平的调控 是原核生物基因表达调 控的主要形式 真核生物基因表达的调控可 发生在 基因表达的各个水平 。 ppt 课件 1 操 纵 子（ The Operon ） —— 原核生物基因表达调控的主要方式 ppt 课件 2 教学目的和要求： 1. 掌握操纵子的概念和结构特点； 2. 熟悉乳糖操纵子的结构和负调控机制； 3. 了解乳糖操纵子的三种调控方式。 ppt 课件 3 一 . 操纵子学说 二 . 乳糖操纵子的结构 三 . 乳糖诱导的负调控 ppt 课件 4 一 . 操纵子学说（ operons ） 长期饮酒可诱导 乙 醇 -P 450 单加氧酶 的 表达，促进乙醇在 肝脏的生物转化 ppt 课件 5 葡萄糖 + 乳糖 乳糖 乳糖分解所需酶 （ - ） 乳糖分解所需酶 （ + ） ? 1940 年， Monod 发现大肠杆菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基 上生长时， 细菌先利用葡萄糖，葡萄糖用完以后，才利用乳糖。 ppt 课件 6 通透酶 （ lactose permease ） 促使乳糖进入细菌 β - 半乳糖苷酶 （ β -galactosidase ） 催化乳糖分解 ppt 课件 葡萄糖耗尽 乳糖存在 β - 细 菌 生 长 曲 线 半 乳 糖 苷 酶 表 达 量 7 操纵子的发现 1961 年 ， Francois Jacob and Jacques Monod 提出细菌基因 表达调控的操纵子学说。 1965 年，获得诺贝尔生理学与 医学奖。 Jacob, Monod Lwoff ? NobelPrize.org ppt 课件 8 ? 操纵子（ operon ）： 很多 功能上相关的 基因 前后相连成串，由 一个共同的控制区 进行转 录调控。包括 结构基因及调节基因 的整个 DNA 序 列，共同组成 一个转录单位 。 ? 主要见于 原核生物的转录调控 ，如乳糖操纵子、 色氨酸操纵子等 。 ppt 课件 9 操纵子 （ operon ） 调节基因 结构基因 Structural genes 启动序列 Promoter （ P ） 操纵基因 Operator （ O ） ppt 课件 10 promoter ppt 课件 11 二 . 乳糖操纵子（ lac operon ） 调控基因 结构基因 操纵序列 通透酶 启动序列 乙酰转移酶 β - 半乳糖苷酶 ppt 课件 12 阻遏蛋白基因 LacI 阻遏蛋白 启动序列 RNApol 阻遏蛋白 操纵序列 编码序列 ppt 课件 13 三 . 乳糖操纵子调节机制 乳糖诱导的负调控 CAP 介导的正调控 协调调控 ppt 课件 14 没有乳糖存在时 阻遏基因 DNA I pol P O Z Y A mRNA ——基因关闭 阻遏蛋白 ppt 课件 15 有乳糖存在时 ——基因开放 DNA I pol P O 启动转录 Z Y A mRNA mRNA 阻遏蛋白 别乳糖 ppt 课件 乳糖 16 ppt 课件 17 ? 调节的结果： 单纯乳糖 存在时，细菌利用乳糖作碳源； 若 有葡萄糖 或葡萄糖 / 乳糖共同存在时，细 菌首先利用葡萄糖。 --- 适应环境的变化，维持生长和繁殖 ppt 课件 18 小 结 1. 2. 3. 操纵子为 原核生物主要转录调控模式 ； 操纵子由 调节基因 和 结构基因 构成； 乳糖操纵子可通过 别乳糖抑制阻遏蛋白 的阻遏作用，从而诱导结构 基因表达。 ppt 课件 19 RNA P pol 阻遏 O 蛋白 LacZ LacY LacA 乙酰转移酶 通透酶 β - 半乳糖甘酶 ppt 课件 20 Lac(+); G(+) Lac(+); G(-) 乳糖代谢所需酶（ - ） ppt 课件 乳糖代谢所需酶（ + ） 21 下次课的学习内容 乳糖诱导的负调控 CAP 介导的正调控 协调调控