题目
何谓衰减子?说明它的作用机制和生物学意义。答:(1)衰减子衰减子又称弱化子,是指原核生物操纵子中明显可以衰减甚至终止转录的一段核苷酸序列,常位于前导区的123~150位碱基区域,产生一个仅有140个核苷酸的RNA分子,终止trp基因转录。该区mRNA通过自我配对可以形成茎-环结构,有典型的终止子特点。衰减子存在于大肠杆菌中的色氨酸操纵子、苯丙氨酸操纵子、苏氨酸操纵子、异亮氨酸操纵子、缬氨酸操纵子以及沙门氏菌的组氨酸操纵子和亮氨酸操纵子、嘧啶合成操纵子等中。(2)衰减子作用机制:衰减子的作用机制是前导区编码mRNA的前导序列,该序列可合成一段小肽(前导肽),它在翻译水平上控制前导区转录的终止。①低色氨酸浓度时,tRNATrp少,翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度慢,当4区被转录完成时,核糖体才进行到1区(或停留在两个相邻的色氨酸密码子处),这时的前导区结构是2-3配对,不形成3-4配对的终止结构,所以转录可继续进行,直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。②高色氨酸浓度时,核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子,在4区被转录之前,核糖体就到达2区,使2-3不能配对,3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构,转录停止,色氨酸合成终止。(a)-|||-5+-|||-2-|||-RNA聚合酶-|||-终止转录-|||-1 3-|||-糖体-|||-覆盖 |-2R 3-4茎一环-|||-s 结构形成-|||-(b) 2-|||-5+-|||-1 |3-|||-2-31 配对-|||-核糖体停止-|||-于1区-|||-RNA 要合酶-|||-推续转录图39-21 trp操纵子的转录与翻译调控A. 高色氨酸时;(b)低色氨酸时 B. (3)衰减子的生物学意义: C. 衰减子控制转录起始后是否继续下去,是比之阻遏作用更为精细的调节。
何谓衰减子?说明它的作用机制和生物学意义。
答:(1)衰减子
衰减子又称弱化子,是指原核生物操纵子中明显可以衰减甚至终止转录的一段核苷酸序列,常位于前导区的123~150位碱基区域,产生一个仅有140个核苷酸的RNA分子,终止trp基因转录。该区mRNA通过自我配对可以形成茎-环结构,有典型的终止子特点。衰减子存在于大肠杆菌中的色氨酸操纵子、苯丙氨酸操纵子、苏氨酸操纵子、异亮氨酸操纵子、缬氨酸操纵子以及沙门氏菌的组氨酸操纵子和亮氨酸操纵子、嘧啶合成操纵子等中。
(2)衰减子作用机制:
衰减子的作用机制是前导区编码mRNA的前导序列,该序列可合成一段小肽(前导肽),它在翻译水平上控制前导区转录的终止。
①低色氨酸浓度时,tRNATrp少,翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度慢,当4区被转录完成时,核糖体才进行到1区(或停留在两个相邻的色氨酸密码子处),这时的前导区结构是2-3配对,不形成3-4配对的终止结构,所以转录可继续进行,直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。
②高色氨酸浓度时,核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子,在4区被转录之前,核糖体就到达2区,使2-3不能配对,3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构,转录停止,色氨酸合成终止。
图39-21 trp操纵子的转录与翻译调控
A. 高色氨酸时;(b)低色氨酸时B. (3)衰减子的生物学意义:
C. 衰减子控制转录起始后是否继续下去,是比之阻遏作用更为精细的调节。
题目解答
答案
（ a ）高色氨酸时；（ b ）低色氨酸时 （ 3 ）衰减子的生物学意义： 衰减子控制转录起始后是否继续下去，是比之阻遏作用更为精细的调节。
解析
步骤 1：定义衰减子
衰减子，又称弱化子，是原核生物操纵子中的一段核苷酸序列，位于前导区的123~150位碱基区域，可以形成茎-环结构，具有终止转录的功能。它存在于多种操纵子中，如色氨酸操纵子、苯丙氨酸操纵子等。
步骤 2：衰减子的作用机制
衰减子通过前导区编码mRNA的前导序列，该序列可合成一段小肽（前导肽），在翻译水平上控制前导区转录的终止。具体机制如下：
- 低色氨酸浓度时，tRNATrp少，核糖体翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区或停留在两个相邻的色氨酸密码子处，这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。
- 高色氨酸浓度时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，当4区被转录之前，核糖体就到达2区，使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止，色氨酸合成终止。
步骤 3：衰减子的生物学意义
衰减子控制转录起始后是否继续下去，是比之阻遏作用更为精细的调节。它通过前导区的自我配对形成茎-环结构，控制转录的终止，从而调节基因的表达。
衰减子，又称弱化子，是原核生物操纵子中的一段核苷酸序列，位于前导区的123~150位碱基区域，可以形成茎-环结构，具有终止转录的功能。它存在于多种操纵子中，如色氨酸操纵子、苯丙氨酸操纵子等。
步骤 2：衰减子的作用机制
衰减子通过前导区编码mRNA的前导序列，该序列可合成一段小肽（前导肽），在翻译水平上控制前导区转录的终止。具体机制如下：
- 低色氨酸浓度时，tRNATrp少，核糖体翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区或停留在两个相邻的色氨酸密码子处，这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。
- 高色氨酸浓度时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，当4区被转录之前，核糖体就到达2区，使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止，色氨酸合成终止。
步骤 3：衰减子的生物学意义
衰减子控制转录起始后是否继续下去，是比之阻遏作用更为精细的调节。它通过前导区的自我配对形成茎-环结构，控制转录的终止，从而调节基因的表达。