参考答案：

lac操纵子模型最早是由Lacob和Monnd于1961年提出的，它是DNA分子上一段有方向性的核苷酸顺序，由阻抑蛋白基因(lacI)，启动子(P)，操纵基因(O)和编码三个与乳糖利用有关的蛋白质的结构基因(Z、Y、A)所组成。操纵子的大部分核苷酸顺序属于结构基因，调控基因除I基因(1080bp)外，主要为P、O基因，占122bp，其中P与O有重叠部分。此操纵子含有三个编码酶蛋白Z、Y、A，它们在乳糖代谢中分别起不同作用，其中Z基因的产物为β-半乳糖苷酶，它可水解乳糖，生成葡萄糖和半乳糖，以使细菌细胞可以利用；Y基因的产物是与乳糖有关的通透酶，无此酶乳糖无法进入细胞；A基因的产物为半乳糖苷乙酰化酶，是个去毒作用的酶。lacI基因为编码阻抑蛋白的基因，它属于组成型的调控，是经常表达的。启动基因(P)，又称启动子，是转录起始时RNA聚合酶结合部位；操纵基因(O)，是阻抑蛋白结合部位，它们都位于结构基因之前。在此区域内还有一个能与CAP-cAMP复合物结合的部位。位于I基因与P基因之间。 lac操纵子基因平时因受阻抑是关闭的，经变构后可出现一个十字架结构，这是因为阻抑蛋白与O基因结合，O基因顺序中有反转重复顺序，在空间上能妨碍RNA聚合酶转录。当受到诱导物作用时转录即开始，转录酶即RNA聚合酶可同启动子(P)结合，然后向右移动到达一定部位开始转录。 上面所述，操纵基因片段是个反转重复顺序，可形成十字架结构，正好可以接受阻抑蛋白的结合(阻抑蛋白是四聚体)，因而在阻抑状态下的操纵子就不能产生这些与乳糖代谢有关的酶。加入诱导物(如乳糖或某些类似物)后，可与阻抑蛋白形成复合物而使阻抑蛋白构型改变，阻抑蛋白不能再与O基因结合，基因表达开放，经过延长就会转录出一条多顺反子的mRNA链，继而翻译出三个相关的酶。另外在RNA聚合酶结合部位的上游(即P基因上游)处，还有一个CAP-cAMP结合部位，又可进一步诱导加强此操纵子的表达。当细胞内乳糖分解出的葡萄糖被利用后，会使cAMP的浓度上升，因而可结合CAP共同作用于乳糖操纵子的CAP-cAMP结合部位上。CAP-cAMP是一个正诱导调节因子，故又可使转录产物大量增加。但当有大量葡萄糖供应时，此cAMP浓度会下降，又会妨碍许多分解代谢基因包括乳糖操纵子基因的表达，以减少这类操纵子的表达。CAP-cAMP同DNA结合后的作用，现在认为可能是有利于RNA聚合酶同启动子结合，从而发挥进一步的诱导作用，它们的作用与对阻抑蛋白质诱导作用相辅相成。乳糖操纵子的上述调控方式是很合理的。在葡萄糖供应充分时，细菌即利用葡萄糖作为碳源；在葡萄糖耗尽后而需利用乳糖时，经过一个短的潜伏期就会开放乳糖操纵子产生分解乳糖的酶，由乳糖作为碳源，使细菌能在仅有乳糖的条件下生长。 生物的启动子、终止子、增加子和衰减子等是由若干可区分的DNA序列组成的，由于它们和特定的功能基因连锁在一起，因此称为顺式作用因子。这些序列组成转录的调控区，影响基因的表达。 反式作用因子是指能够直接或间接地识别各顺式作用元件，参与调控靶基因转录效率的一类蛋白质。不同DNA顺式作用元件与相应的反式作用元件的相互作用，以及不同反式作用因子之间的相互作用是基因表达调控机制的基础。在lac操纵子中，启动子P及操纵基因lacO为顺序作用因子，而阻抑蛋白是反式作用因子。