Question

19．大肠干菌利用乳糖需要Z，Y，A等酶，这3种酶的基因lacZ，lacY，lacA串联在一起，它们的表达受同一调控系统的调控，表现为都表达或都不表达，请结合图示分析以下说法不正确的是（　　）
大肠杆菌细胞中乳糖代谢基因表达调控示意图如图所示：

• A． 阻遏蛋白可能是通过与DNA分子上的O区段结合而起作用的
• B． mRNA₂的碱基总数大于酶Z、酶Y和酶A氨基酸总数的3倍
• C． DNA分子中的P区段是lacZ，lacY和lacA共同的启动子
• D． 必须要有乳糖把阻遏蛋白激活，lacZ，lacY，lacA基因才能表达

Answer 1

分析 大肠杆菌乳糖操纵子包括4类基因：①结构基因，能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶系统和结构蛋白，这是与生物性状的发育和表型直接相关的基因．乳糖操纵子包含3个结构基因：lacZ、lacY、lacA．LacZ合成β-半乳糖苷酶，lacY合成透过酶，lacA合成乙酰基转移酶．②操纵基因O，控制结构基因的转录速度，位于结构基因的附近，本身不能转录成mRNA．③启动基因P，位于操纵基因的附近，它的作用是发出信号，mRNA合成开始，该基因也不能转录成mRNA．④调节基因R：可调节操纵基因的活动，调节基因能转录出mRNA，并合成一种蛋白，称阻遏蛋白．

解答 解：A、阻遏蛋白很可能是结合到DNA分子上的O区段，从而阻止RNA聚合酶的移动，使基因lacZ、lacY、lacA无法转录，A正确；
B、mRNA₂是基因lacZ、lacY、lacA转录的产物，在翻译为酶Z、酶Y和酶A的过程中，由于其上的终止密码子等序列不编码氨基酸，因此mRNA₂的碱基总数大于酶Z、酶Y和酶A氨基酸总数的3倍，B正确；
C、基因Z以lacZ、lacY、lacA串联在一起，它们的表达受同一调控系统的调控，表现为都表达或都不表达，再结合示意图可知转录时RNA聚合酶识别并结合P区段，因此P区段是基因lacZ、lacY、lacA共同的启动子，C正确；
D、阻遏蛋白和乳糖结合后失活，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，这样，lacZ、lacY、lacA基因才能表达，D错误．
故选：D．

点评 本题考查了大肠杆菌细胞中乳糖代谢基因表达的调控原理，意在考查学生的理解和应用能力，试题较难．