43．（8分）大腸桿菌中直接編碼乳糖代謝酶的基因叫結構基因。它的上游有3個對其起調控作用的核苷酸序列，其中操縱基因對結構基因起著“開關”作用，而操縱基因又受調節(jié)基因控制（如圖16）。啟動子是與RNA聚合酶的結合位點。據(jù)此回答下列問題：

（1）圖中①過程發(fā)生的場所是             ，該過程需要          催化，過程②稱為遺傳信息的            。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，當大腸桿菌培養(yǎng)基中只有葡萄糖而沒乳糖時，大腸桿菌則不合成乳糖代謝酶，這是因為調節(jié)基因控制合成的阻遏蛋白與操縱基因結合，使結構基因不能轉錄合成乳糖代謝酶。這種調節(jié)機制既保證了大腸桿菌能量的供應，又可以避免                     。

（3）當培養(yǎng)基中僅有乳糖時，乳糖即成為大腸桿菌營養(yǎng)物質中的         。當乳糖進入大腸桿菌后會與圖中          結合，導致了              改變，從而失去與         結合的能力，保證RNA聚合酶正常發(fā)揮功能，最終合成乳糖代謝酶。

43．（8分）

（1）大腸桿菌擬核部位（核區(qū)）     RNA聚合酶      翻譯    

（2）物質和能量的浪費    

（3）碳源   阻遏蛋白    阻遏蛋白分子空間結構    操縱基因

【解析】本題考查遺傳信息的傳遞、基因的表達等知識。當阻抑物缺乏時，無論是否有乳糖，均不會阻抑RNA聚合酶與啟動子的結合，因此，結構基因可以工作，合成與乳糖分解代謝有關的酶。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中生物 來源：2010屆福建省廈門市高中畢業(yè)班適應性考試理綜生物卷 題型：綜合題

（16分）
淀粉的含量、直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例及支鏈淀粉的精細結構等決定著水稻的產(chǎn)量和稻米的品質，因此水稻淀粉合成代謝的遺傳研究備受關注。相關研究的部分信息如下圖所示。請回答：

（1）AGPaes基因1通過   ①   來控制代謝過程，進而使水稻表現(xiàn)低產(chǎn)(淀粉含量低)性狀。
（2）用射線處理水稻進行誘變育種。從圖中可以看出，由于水稻AGPaes基因1中發(fā)生了堿基對的 ②  ，因而突變?yōu)锳GPaes基因2。比較研究后發(fā)現(xiàn)，基因突變部位編碼的氨基酸分別為酪氨酸和絲氨酸。請寫出基因中編碼這兩個氨基酸的堿基序列，并標出轉錄的模板鏈：  ③   。K^S*5U.C#O
（3）研究表明，普通野生稻中擁有許多決定稻米優(yōu)良品質的相關基因。
1) 育種工作者利用普通野生稻中存在的低比例直鏈淀粉突變體，以雜交育種方法培育出了優(yōu)質栽培水稻品種。在雜交育種過程中，從F2代起，一般要進行多代自交和選擇，自交的目的是   ④   ，選擇的目的是   ⑤   。
2) 普通野生稻含有3.75×104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5，那么在約有107個個體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是   ⑥   ，它們是進化的原材料，也將是改良栽培稻的資源。我國的普通野生稻分布于南方8個省（ 區(qū)），每一個分布點的普通野生稻種群都是生物進化的   ⑦   。
3) 據(jù)調查，在近30年間，我國的一千多個普通野生稻分布點已消失了80％，從生物多樣性角度看，其直接后果是普通野生稻的      ⑧      減少。普通野生稻的瀕危現(xiàn)狀與后果已引起政府和民眾的高度警覺，為此我國已將普通野生稻定為一級農(nóng)業(yè)野生保護植物。

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科目：高中生物 來源：2010年高考生物試題分項解析之專題五 遺傳的細胞基礎 題型：選擇題

大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成 -半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測定其細胞總數(shù)及細胞內-半乳糖苷酶的活性變化（如圖）。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是

A．0-50min，細胞內無-半乳糖苷酶基因

B．50-100min，細胞內無分解葡萄糖的酶

C．培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，-半乳糖苷酶基因開始表達

D．培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時，-半乳糖苷酶基因開始表達

 

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科目：高中生物 來源：2011-2012學年江蘇省高三百校大聯(lián)考一模生物試卷 題型：綜合題

科學家通過對大腸桿菌乳糖代謝的研究，弄清了原核生物基因表達調控的機制。大腸桿菌中直接編碼乳糖分都代謝所需酶類的基因叫結構基因，包括基因lacZ、基因lacY，基因lacA，結構基因的上游有3個對結構基因起調控作用的核苷酸序列，其中操縱基因對結構基因起著“開關”的作用，直接控制結構基因的轉錄，調節(jié)基因能夠調節(jié)操縱基因狀態(tài)，從而對“開關”起著控制作用，下圖1是科學家提出的一種基因表達調控假設�；卮鹣铝袉栴}：

   （1）細胞中RNA聚合酶的化學本質是          ，它在基因中的結合位點是         。

   （2）圖1中①過程發(fā)生的場所是        ，完成②過程中遺傳信息的準確傳遞，主要依據(jù)

                    ，完成①②過程需要的能量直接來自ATP，ATP中的“A”與調節(jié)基因和mRNA中的“A”       （填“是”或“不是”）同一物質。

   （3）研究發(fā)現(xiàn)，當大腸桿菌培養(yǎng)基中的葡萄糖而沒有乳糖存在時，大腸桿菌不能合成乳糖代謝所需酶，試依據(jù)圖1解釋其原因                       。上述調節(jié)機制既保證了大腸桿菌能量的供應，又可以                             。

   （4）當培養(yǎng)基中沒有葡萄糖僅有乳糖時，大腸桿菌必須合成乳糖代謝酶，上圖2表示了這一誘導過程，據(jù)圖可知，當乳糖進入大腸桿菌細胞后，乳糖與阻遏蛋白結合，引起阻遏蛋白分子空間結構改變，阻遏蛋白失去與       結合的能力，保證RNA聚合酶正常發(fā)揮功能。

 

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科目：高中生物 來源：2012屆江蘇省高三百校大聯(lián)考一模生物試卷 題型：綜合題

科學家通過對大腸桿菌乳糖代謝的研究，弄清了原核生物基因表達調控的機制。大腸桿菌中直接編碼乳糖分都代謝所需酶類的基因叫結構基因，包括基因lacZ、基因lacY，基因lacA，結構基因的上游有3個對結構基因起調控作用的核苷酸序列，其中操縱基因對結構基因起著“開關”的作用，直接控制結構基因的轉錄，調節(jié)基因能夠調節(jié)操縱基因狀態(tài)，從而對“開關”起著控制作用，下圖1是科學家提出的一種基因表達調控假設。回答下列問題：

（1）細胞中RNA聚合酶的化學本質是         ，它在基因中的結合位點是        。
（2）圖1中①過程發(fā)生的場所是       ，完成②過程中遺傳信息的準確傳遞，主要依據(jù)
                ，完成①②過程需要的能量直接來自ATP，ATP中的“A”與調節(jié)基因和mRNA中的“A”      （填“是”或“不是”）同一物質。
（3）研究發(fā)現(xiàn)，當大腸桿菌培養(yǎng)基中的葡萄糖而沒有乳糖存在時，大腸桿菌不能合成乳糖代謝所需酶，試依據(jù)圖1解釋其原因                      。上述調節(jié)機制既保證了大腸桿菌能量的供應，又可以                            。
（4）當培養(yǎng)基中沒有葡萄糖僅有乳糖時，大腸桿菌必須合成乳糖代謝酶，上圖2表示了這一誘導過程，據(jù)圖可知，當乳糖進入大腸桿菌細胞后，乳糖與阻遏蛋白結合，引起阻遏蛋白分子空間結構改變，阻遏蛋白失去與      結合的能力，保證RNA聚合酶正常發(fā)揮功能。

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