微专题四 基因表达调控
基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制，使细胞中基因表达的过程在时间、空间
上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达的调控可在多个层次
上进行，主要表现包括染色质水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。
1．染色质水平上的调控
基因转录前染色质结构需要发生一系列重要变化，这是基因转录的前提，真核生物的 DNA
与组蛋白和一些非组蛋白构成染色质结构，染色质又分为常染色质和异染色质。 DNA 呈现
不同凝聚状态的染色质结构，表现出不同的基因表达活性状态。常染色质结构比较松散 ，
DNA 局部序列暴露，基因表达处于活性状态。异染色质结构高度致密，DNA 被组蛋白结合，
染色质的基因表达活性处于阻遏状态。
典例 1 组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白。用聚丙烯酰胺凝胶电泳可以区分 5
种不同的组蛋白：H1、H2A、H2B、H3 和H4。研究发现，核心组蛋白的肽链末端受到多种
化学修饰的调控，比如 H4 末端 Lys8(Lys 代表赖氨酸)和Lys16 的双乙酰化能够招募转录相关
蛋白，促进基因表达；而 H3 的N末端 Lys9 的甲基化会促进 DNA 包装蛋白的结合，压缩染
色质结构，抑制基因表达。下列相关叙述中，正确的是( )
A．大肠杆菌中没有染色体结构，其拟核中的 DNA 从不与任何蛋白质结合
B．RNA 聚合酶能识别 DNA 上的起始密码子并与之结合，启动基因的转录
C．猪的成熟红细胞在衰老时，控制其凋亡的基因开始表达产生相关蛋白
D．特定的修饰状态可以决定组蛋白的活性，从而决定基因的表达与沉默
答案 D
解析 大肠杆菌属于原核生物，其细胞中不含染色体结构，但其 DNA 在复制时可与蛋白质
结合，如 DNA 聚合酶，A错误；RNA 聚合酶能识别 DNA 上的启动子并与之结合，启动基
因的转录，B错误；猪的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不含基因，因此其在衰老时不会
发生基因表达，C错误；根据题干信息可知，特定的修饰状态可以决定组蛋白的活性，从而
决定基因的表达与沉默，D正确。
2．转录水平上的调控
该调控是最主要的基因调控方式。转录调控是指以 DNA 为模板合成 RNA 的调控，所有的
细胞都具有大量序列特异的 DNA 结合蛋白，这些蛋白能准确地识别并结合到特异的 DNA
序列，在转录水平上起着开关的作用。该调控重点是在特定组织或细胞中、在特定的生长发
育阶段、在特定的机体内外条件下，选择特定基因进行转录表达。
典例 2 大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成 β-半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖
和半乳糖加以利用。如图是大肠杆菌乳糖代谢基因在转录水平上受到调控的模型。下列说法
不正确的是( )
