酶阻遏操纵基因和调节基因的鉴别，涉及到基因表达的调控机制。在野生型的操纵子中，基因表达以被调节的方式进行。调节系统若发生突变，可能导致表达停止或在没有诱导物存在时仍持续表达。这种突变类型分为不可诱导性突变和组成型突变。不可诱导性突变使表达停止，而组成型突变则无论有无诱导物都进行表达。

操纵子调节系统的成分通过突变已被鉴别出来，它们作用于结构基因的表达以及编码区的外侧序列。这些成分分为两类：启动子和操纵子，以及作为调节蛋白（如RNA聚合酶、阻遏物）靶顺序的通过顺式作用突变而被鉴定。lac位点通过反式作用突变被鉴定为编码阻遏蛋白的基因。

操纵基因是通过组成型突变鉴别出的，称为“Oc”，其分布特点提供了第一个顺式元件的证据。它是有功能的，但本身不编码。与OC突变相邻接的结构基因以组成型表达，这是由于突变改变了操纵基因，使阻遏蛋白不能与其结合。因此，阻遏蛋白不能阻止RNA聚合酶起始转录，使操纵子持续转录。

操纵基因仅控制与它相邻接的一些lac基因。若将第二个Lac操纵子导入细菌的质粒上，它有自己特有的操纵基因，操纵基因互不干扰。因此，如果一个操纵子有一个野生型的操纵基因，在通常条件下，它将被阻遏。当第二个操纵子带有OC突变时，它将持续表达。

这些特点表明操纵基因是一个典型的顺式作用位点。操纵基因只控制与其相邻接的基因，而不会影响细胞中其他DNA上的等位座位。像OC这样的突变称为顺式-显性。顺式作用位点中发生突变就不能与相关蛋白相结合，只有通过它们对表型的影响来加以区别。

lacI-突变型也可能导致持续转录，无论是点突变还是缺失都可能产生这样的结果。缺失可能是丢失了与DNA结合的功能区，因此与诱导物是否存在无关。这种现象符合负控制系统的原理。lac+基因编码一个阻遏蛋白，可以关闭lacZYA的转录。阻遏蛋白失去与操纵基因结合能力时，则为组成型突变，转录能在启动子上自由地起始。

当lacI-和lacI+二者同时存在于同一个细胞时，通过确定二者的关系可以帮助人们得出正确的结论。这只能通过构建部分二倍体来完成。即一个拷贝的操纵子位于细胞的主染色体上，而另一个放在质粒上，此质粒仅带少量基因，可以独立复制。

在细胞中，既有lacI+又有lacI-时，可以正常调节。当除去诱导物时，结构基因又重新被阻遏。这表明lacI+可以产生正常的阻遏物，当诱导物不存在时，它可以反式阻遏lacIZYA+基因。这是负控制的重要标志。

操纵子非诱导性突变不能都得到表达，它们可以分为两种组成型突变：启动子突变是顺式作用，若这种突变阻碍了RNA聚合酶与Plac的结合，也就不能阅读操纵子，因为它不能转录。lacI突变若阻遏物失去与诱导物结合的能力也会导致相同的现象，这种突变称为lacIs。这种反式作用对野生型来说是显性的。

阻遏物功能的一个重要特点是多聚体蛋白。在细胞中，阻遏蛋白的亚基随机结合成四聚体。当不同的lacI等位基因存在时，它们的产物作为亚基结合成异聚四聚体，其特性和同聚四聚体不同。这种亚基之间的作用类型具有多聚体蛋白的性质，被称为等位基因间的互补。

负的互补发生在某些阻遏蛋白突变体之间。例如，在lacI-d与lacI+基因的重组中所见，lacI-d的突变仅导致阻遏蛋白不能与操纵基因结合。因此，它像lacI-等位基因一样，使操纵子呈组成型表达。由于lacI-类型的突变产生的阻遏物没有活性，它相对于野生型基因是隐性的，而“-d”这个符号表示负互补，这种突变类型是显性的。这种突变称反式显性。

lacI-d的突变发生在阻遏蛋白的DNA结合位点，可以解释混合的四聚体可以阻止与操纵基因的结合。结合位点数目的减少使四聚体和操纵基因的亲和力减少。lacI基因的左末端对于蛋白产物来说正好是在N-末端DNA-结合位点。lacI-隐性突变发生在此位点以外的任何区域，但可以起到DNA结合的间接作用。

lacIs是不可诱导性突变，它是不能对诱导物作出反应。这可能由于阻遏蛋白失去了诱导物结合位点，或者不能将它们的作用传递到DNA-结合位点。lacIS突变位点是有规律地沿着基因成束间隔排列，这些间隔可能存在着肽链的改变。

扩展资料

酶阻遏(enzyme repression)细胞中受反应最终产物的影响而中止特定酶合成的作用。