①結構基因
a. lacZ:編碼分解乳糖的β-半乳糖升酶;
b. lacY; 編碼吸收乳糖的β-半乳糖苷透性酶;
c. lacA: 編碼β-半乳糖苷厶酰基轉移酶。
②調節基因
a.啟動序列P: RNA聚合酶結合位點;
b.調節基因I:編碼阻遏蛋白;
c.操縱序列O:不編碼任何蛋白質，阻遏蛋白結合位點阻礙RNA聚合酶與P序列結合，抑制轉錄啟動。
d. CAP位點與CAP蛋白(分解代謝物基因的活化蛋白)結合，促進轉錄。
③調節因素
a.阻遏蛋白與半乳糖結合後，失去結合操縱序列o的能力，促進轉錄。
b. CAP蛋白只有與cAMP結合後才能結合到CAP位點，發揮促進轉錄的作用。
(2)乳糖操縱子的作用機制
①阻遏蛋白的負性調節:阻遏蛋白是壹種變構蛋白由I基因編碼。
a.當沒有乳糖存在時，調節基因Ⅰ編碼的阻遏蛋白結合於操縱基因o處，乳糖操縱子處於阻遏狀態，不能合成分解乳糖的三種酶。
b.當有乳糖存在時，乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構，不能結合於操縱基因，乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調控機制為可誘導的負調控。
②CAP的正性調節：在啟動子上遊有CAP結合位點，當大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環境轉變為以乳糖為碳源的環境時，cAMP濃度升高，與CAP結合，使CAP發生變構，CAP結合於乳糖操縱子啟動序列附近的CAP結合位點，微活RNA聚合酶活性，促進結構基因轉錄，對乳糖操縱子實行正調控，加速合成分解乳糖的三種酶。
③協調調節：乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負調控與CAP的正調控兩種機制，是互相協調、互相制約的。