細(xì)菌相關(guān)功能的結(jié)構(gòu)基因常連在一起，形成一個(gè)基因簇。它們編碼同一個(gè)代謝途徑中的不同的酶。一個(gè)基因簇受到同一的調(diào)控，一開俱開，一閉俱閉。也就是說它們形成了一個(gè)被調(diào)控的單位，其它的相關(guān)功能的基因也包括在這個(gè)調(diào)控單位中，例如編碼透過酶的基因，雖它的產(chǎn)物不直接參與催化代謝，但它可以使小分子底物轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中。

乳糖分解代謝相關(guān)的三個(gè)基因，lacZ、Y、A就是很典型的是上述基因簇。它們的產(chǎn)物可催化乳糖的分解，產(chǎn)生葡萄糖和半乳糖。它們具有順式作用調(diào)節(jié)元件和反式作用調(diào)節(jié)基因。三個(gè)結(jié)構(gòu)基因圖的功能是：

lacZ編碼β-半乳糖苷酶，此酶由500kd的四聚體構(gòu)成，它可以切斷乳糖的半乳糖苷鍵，而產(chǎn)生半乳糖和葡萄糖

lacY編碼β一半乳糖苷透性酶，這種酶是一種分子量為30kDd膜結(jié)合蛋白，它構(gòu)成轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，將半乳糖苷運(yùn)入到細(xì)胞中。

lacA編碼β-半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，其功能只將乙酰-輔酶A上的乙?；D(zhuǎn)移到β-半乳糖苷上。

無論是lacZ發(fā)生突變還是lacY發(fā)生突變卻可以產(chǎn)生lac-型表型，這種lac—表型的細(xì)胞不能利用乳糖。lacZ-突變體中半乳糖苷酶失去活性，直接阻止了乳糖的代謝。lacY-突變體不能從膜上吸取乳糖。

這一個(gè)完整的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)基因和控制這些基因表達(dá)的元件，形成了一個(gè)共同的調(diào)節(jié)單位，這種調(diào)節(jié)單位就稱為操縱子（opron）。操縱子的活性是由調(diào)節(jié)基因控制的，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物可以和操縱子上的順式作用控制元件相互作用。

lacZ、Y、A基因的轉(zhuǎn)錄是由lacI基因指令合成的阻遏蛋白所控制。lacI一般和結(jié)構(gòu)基因相毗連，但它本身具有自己的啟動(dòng)子和終止子，成為獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位。由于lacI的產(chǎn)物是可溶性蛋白，按照理說是無需位于結(jié)構(gòu)基因的附近。它是能夠分散到各處或結(jié)合到分散的DNA位點(diǎn)上（這是典型的反式-作用調(diào)節(jié)物。）

通過突變的效應(yīng)是可以將結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因相區(qū)別的，結(jié)構(gòu)基因發(fā)生突變，細(xì)胞中就失去這些基因合成的蛋白。但是調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變會(huì)影響到它所控制的所有結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。調(diào)節(jié)蛋白的突變的結(jié)果可以顯示調(diào)節(jié)的類型。

lac基因簇是受到負(fù)調(diào)節(jié)（negativeregulation）。它們的轉(zhuǎn)錄可被調(diào)節(jié)蛋白所關(guān)閉。若調(diào)節(jié)蛋白因突變而失活就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因組成型表達(dá)。表明調(diào)節(jié)蛋白的功能是阻止結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)，因此稱這些蛋白為“阻遏”蛋白。

乳糖操縱子的阻遏蛋白是由4個(gè)亞基（38kDa）組成的四聚體。一個(gè)野生型細(xì)胞中大約有10個(gè)四聚體。調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄成單順反子的mRNA，它和操縱子的比率與RNA聚合酶和啟動(dòng)子之比是相似的。

lacI的產(chǎn)物稱為lac阻遏物（lacrepressor），其功能是和lacZ、Y、A基因簇5′端的操縱基因（Olac）,操縱基因位于啟動(dòng)子（Plac）和結(jié)構(gòu)基因（lac2yA）之間。當(dāng)阻遏物結(jié)合在操縱基因上時(shí)就阻礙了啟動(dòng)子上的轉(zhuǎn)錄起始。Olac從mRNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游-5處延伸到轉(zhuǎn)錄單位+21處。這樣它和啟動(dòng)子的末端發(fā)生重疊。新近的觀點(diǎn)認(rèn)為阻遏物影響了RNA聚合酶，從操縱基因和啟動(dòng)子二者相關(guān)位置來看阻遏物結(jié)合在DNA上會(huì)阻礙RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)基因。但我們必須注意其它一些操縱子上的操縱基因其位置和乳糖操縱子并不相同，因而阻遏蛋白可以通過多種方式與操縱操縱基因結(jié)合阻斷轉(zhuǎn)錄。