引言
細菌能隨環境的變化，迅速改變某些基因表達的狀態，這就是很好的基因表達調控的實驗模型。人們就是從研究這種現象開始，打開認識基因表達調控分子機理的視窗的。
操縱元的提出
大腸桿菌可以利用葡萄糖、乳糖、麥芽糖、阿拉伯糖等作為碳源而生長繁殖，當培養基中含有葡萄糖和乳糖時，細菌優先使用葡萄糖，當葡萄糖耗盡，細菌停止生長，經過短時間所以適應，就能利用乳糖，細菌繼續呈指數式繁殖增長。
大腸桿菌利用乳糖至少需要需要兩個酶：促使乳糖進入細菌的乳糖透過酶(lactosepermease)和催化乳糖分解第一步的b－半乳糖苷酶(b-galactosidase)。
在環境中沒有乳糖或其他b-半乳糖苷時，大腸桿菌合成b-半乳糖苷酶量極少，加入乳糖2-3分鐘後，細菌大量合成b-半乳糖苷酶，其量可提高千倍以上，在以乳糖作為唯一碳源時，菌體內的b-半乳糖苷酶量可占到細菌總蛋白量的3%。在上述二階段生長細菌利用乳糖再次繁殖前，也能測出細菌中b-半乳糖苷酶活性顯著增高的過程。這種典型的誘導現象，是研究基因表達調控極好的模型。
針對大腸桿菌利用乳糖的適應現象，法國的Jocob和Monod等人做了一系列遺傳學和生化學研究實驗，於1961年提出乳糖操縱元（lacoperon）學說。
