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原核基因表达调控(乳糖操纵子) — 生物计算题

遗传学 基因表达调控 AI 三重审校通过

题目
某大肠杆菌菌株的乳糖操纵子中,lacI 基因编码的阻遏蛋白正常。将此菌株置于仅含乳糖、不含葡萄糖的培养基中培养。已知:乳糖存在时,异构乳糖与阻遏蛋白结合使其失去与操纵基因 O 的结合能力;启动子 P 完全开放时转录起始速率为 100 个转录本/分钟;该培养基条件下 CAP-cAMP 复合物可使转录效率提高至无 CAP-cAMP 时的 50 倍。若培养基中乳糖耗尽且不加葡萄糖,阻遏蛋白重新结合 O,转录速率降为 0;若在乳糖耗尽的同时加入葡萄糖,则 cAMP 浓度下降使 CAP-cAMP 复合物解离。分别计算:①乳糖存在、无葡萄糖时每分钟转录本数;②乳糖存在、同时加入葡萄糖(葡萄糖与乳糖共存)时,若此时转录速率为基础速率(无 CAP-cAMP、无阻遏抑制)的 5 倍,求每分钟转录本数。