法國巴斯德研究所著名的科學家Jacob和Monod在實驗的基礎上于1961年建立了乳糖操縱子學說。
大腸桿菌乳糖操縱子包括4類基因：
①結構基因，能通過轉錄、翻譯使細胞產生一定的酶系統和結構蛋白，這是與生物性狀的發育和表型直接相關的基因。乳糖操縱子包含3個結構基因：lacZ、lacY、lacA。LacZ合成β—半乳糖苷酶，lacY合成透過酶，lacA合成乙酰基轉移酶。
②操縱基因O，控制結構基因的轉錄速度，位于結構基因的附近，本身不能轉錄成mRNA。
③啟動基因P，位于操縱基因的附近，它的作用是發出信號，mRNA合成開始，該基因也不能轉錄成mRNA。
④調節基因i：可調節操縱基因的活動，調節基因能轉錄出mRNA，并合成一種蛋白，稱阻遏蛋白。操縱基因、啟動基因和結構基因共同組成一個單位——操縱子（operon）。