类基因表达水平可呈现升高或降低的现象。在特定环境信号刺激下，相应的基因被激
活，基因表达产物增加，这种基因是可诱导的。可诱导基因在特定环境中表达增强的过
程称为诱导（induction）。例如有DNA损伤时，修复酶基因就会在细菌内被诱导激活，
使修复酶反应性地增加。相反，如果基因对环境信号应答时被抑制，这种基因是可阻遏
的。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏（repression）。例如，当培养基中色氨
酸供应充分时，在细菌内与色氨酸含成有关的酶编码基因表达就会被抑制。可诱导或可阻遏基因除受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响外，尚受其他机制调一般，这类基因的调控序列含有特异刺激的反应元件。
诱导和阻遏是同一事物的两种表现形式，在生物界普遍存在，也是生物体适应环
的基本途径。乳糖操纵子机制是认识诱导和阻遏表达的典型模型。
在生物体内，～个代谢途径通常是由一系列化学反应组成，需要多种酶参与；
外，还需要很多其他蛋白质参与作用物在细胞内、外区间的转运。这些酶及转运蛋等
编码基因被统一调节，使参与同一代谢途径的所有蛋白质（包括酶）分子比例适当，以确
保代谢途径有条不紊地进行。在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何
种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达（coordinate expression）。这种调
节称为协调调节（coordinate regulation）。
四、基因表达调控的生物学意义
（－）适应环境、维持生长和增殖
生物体赖于生存的外环境是在不断变化的。从低等生物到高等生物、乃至人体中的
所有活细胞都必须对外环境变化作出适当反应，调节代谢，以使生物体能更好地适应变
化着的外环境。这种适应调节的能力总是与某种或某些蛋白质分子的功能有关。细胞内
某种功能的蛋白质分子有或无、多或少等数量变化则是由这些蛋白质分子的编码基因表
达与否、表达水平高低等状况决定的。
生物体调节基因表达，适应环境是普遍存在的。原校生物、单细胞生物调节基因的
表达就是为适应环境、维持生长和细胞分裂。例如，当葡萄糖供应充足时，细菌与葡萄
糖代谢有关的酶编码基因表达，其他糖类代谢有关的酶基因关闭；当葡萄糖耗尽而有乳糖
存在时，则与乳糖代谢有关的酶编码基因表达，此时细菌可利用乳糖作碳源，维持生
长和增殖。高等生物也普遍存在适应性表达方式。经常饮酒者体内醇氧化酶活性高即与
相应基因表达水平升高有关。
（二）维持个体发育与分化
在多细胞个体生长、发育的不同阶段，细胞中的蛋白质分子种类和含量差异很大；
即使在同一生长发育阶段，不同组织器官内蛋白质分子分布也存在很大差异，这些差异
是调节细胞表型的关键。例如，果蝇幼虫（蛹）最早期只有一组“母亲效应基因”（maternal effect genes）表达，使受精卵发生头尾轴和背腹轴固定，以后三组“分节基因”（segmentation genes）顺序表达、控制蛹的“分节”发育过程，最后这些“节”分别发育成为虫的头、胸、翅膀、肢体、腹及尾等。高等哺乳类动物各种组织、器官的发育、分化都是由一些特定基因控制的。当某种基因缺陷或表达异常时，则会出现相应组织或器官的发育异常。
五、基因表达调控的基本原理
（一）基因表达的多级调控
在学习过物质代谢及物质代谢调节后不难理解：在一个活细胞中某种物质分子的浓度与改分子合成及降解的动态平衡有关。对于一个基因的编码产物――蛋白质来说，至少有以下几个环节可调节蛋白质在细胞内的浓度，即基因激活、转录起始、转录后加工、mRNA降解、蛋白质翻译、翻译后加工修饰及蛋白质降解等。上述任一环节机制发生异常均会影响某个基因的表达水平。目前已有证据表明，基因结构活化、转录起始。转录后加工及转运、翻译及翻译后加工等均为基因表达调控的控制点。可见，基因表达调控是在多级水平上进行的复杂事件。其中，转录起始是基因表达的基本控制点。
（二）基因转录激活调节基本要素
基因表达的调节与基因的结构、性质，生物个体或细胞所处的内、外环境，以及细
胞内所存在的转录调节蛋白有关。仅就基因转录激活而言，其调节与下述基本要素有
关。
1．特异DNA序列 某种基因特异的表达方式与基因结构有关，这里主要指具有调
节功能的DNA序列。原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。操纵子
（Operon）通常由2个以上的编码序列与启动序列（promoter）、操纵序列（operator）以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。启动序列是RNA聚合酶结合并起动转录的特异
DNA序列。各种原核基因启动序列特定区域内，通常在转录起始点上游一10及一35区
域存在一些相似序列，称为共有序列（consensus sequence）。 E．coli及一些细菌启动序列
的共有序列在一 10区域是 TATAA，又称 Pribnow盒（Pribnowbox），在一 35区域为
TTGACA（图14-1）。这些共有序列中的任一碱基突变或变异都会影响RNA聚合酶与启
