科学家通过对大肠杆菌乳糖代谢的研究,弄清了原核生物基因表达调控的机制。大肠杆菌中直接编码乳糖分都代谢所需酶类的基因叫结构基因,包括基因lacZ、基因lacY,基因lacA,结构基因的上游有3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列,其中操纵基因对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的转录,调节基因能够调节操纵基因状态,从而对“开关”起着控制作用,下图1是科学家提出的一种基因表达调控假设。回答下列问题:
(1)细胞中RNA聚合酶的化学本质是 ,它在基因中的结合位点是 。
(2)图1中①过程发生的场所是 ,完成②过程中遗传信息的准确传递,主要依据
,完成①②过程需要的能量直接来自ATP,ATP中的“A”与调节基因和mRNA中的“A” (填“是”或“不是”)同一物质。
(3)研究发现,当大肠杆菌培养基中的葡萄糖而没有乳糖存在时,大肠杆菌不能合成乳糖代谢所需酶,试依据图1解释其原因 。上述调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应,又可以 。
(4)当培养基中没有葡萄糖仅有乳糖时,大肠杆菌必须合成乳糖代谢酶,上图2表示了这一诱导过程,据图可知,当乳糖进入大肠杆菌细胞后,乳糖与阻遏蛋白结合,引起阻遏蛋白分子空间结构改变,阻遏蛋白失去与 结合的能力,保证RNA聚合酶正常发挥功能。