結構生物化學/細菌遺傳學
細菌對環境具有很強的適應性。它們透過二元裂殖進行分裂，在此之前細菌染色體進行復制。細菌繁殖迅速，不能透過減數分裂和受精來增加遺傳多樣性。它們突變率較低，但由於繁殖速度快，對遺傳多樣性有顯著影響。此外，基因重組也增加了種群的遺傳多樣性。
基因重組可以產生新的細菌菌株。細菌的基因重組是將來自兩個個體的 DNA 組合成一個單一的個體。例如，arg +trp- 和 arg-trp+ 菌株。基因重組可以透過轉化、轉導和接合發生。
轉化是透過攝取裸露的、外來的 DNA 片段來改變細菌的基因型的過程。外來 DNA 可以透過在同源（相似）序列處發生交叉，而被整合到細菌染色體中。如果外來 DNA 是質粒 DNA，它將保持獨立。例如，氯化鈣處理刺激大腸桿菌吸收小的外來 DNA 片段。
轉導是噬菌體將 DNA 從一個細菌帶到另一個細菌的過程。普遍轉導 - 來自感染細胞的 DNA 被意外地包裝到噬菌體中，並透過感染轉移到另一個細菌中。這發生在溶菌週期中。特異性轉導 - 當前噬菌體（溶源週期）從細菌基因組中切除時。它會帶走一小部分細菌 DNA。然後，這種 DNA 被包裝到噬菌體中，並透過感染轉移到另一個細菌中。
接合是暫時連線的細菌細胞之間直接轉移 DNA 的過程。
F 因子是作為“雄性”傳遞的 DNA 片段。F 因子可以存在於細菌染色體中，也可以作為質粒存在。它編碼形成性菌毛所需的基因。更具體地說，具有 F 因子的細菌是 F+。 “雌性”細胞是 F-。
“雄性”細菌形成性菌毛，其附著在“雌性”細菌上。如果質粒只是 F 因子，則會轉移質粒。如果 F 因子被整合到細菌染色體中，細菌 DNA 也會被轉移。如果 F 因子被整合到細菌染色體中，細菌就是一個 Hfr（高重組頻率）細胞。
轉座子是能夠在細菌細胞基因組中從一個點移動到另一個點的 DNA 片段。它不能獨立存在。它可以移動細菌染色體內的 DNA，或者從一個質粒移動到另一個質粒（即賦予多重耐藥性）。剪下貼上轉座 - 一些轉座子從一個位置跳到另一個位置。複製性轉座 - 轉座子被複制，並且該副本被插入新位置插入序列是最簡單的轉座子。它們包含一個基因，轉座酶，它催化轉座。複合轉座子包含附加基因。這些額外的基因夾在兩個一起移動的插入序列之間。機制：DNA 被轉座酶以交錯的方式切割。插入序列被插入（也由轉座酶插入）。DNA 聚合酶和連線酶填補 DNA 並連線末端。因此，位於插入序列旁邊的 DNA 包含直接重複序列。
有兩種水平的代謝控制。細胞可以改變所製造的特定酶分子的數量，並調節基因表達。細胞可以調節已經存在的酶的活性。這是很快發生的，因為它不需要轉錄。色氨酸示例：如果細胞在色氨酸存在的情況下生長，它就不需要合成色氨酸。當色氨酸存在時，它會抑制參與合成色氨酸的第一種酶。色氨酸的存在還會導致細胞停止製造合成色氨酸所需的酶（發生在轉錄水平上）。
在細菌中，特定途徑的基因聚集在一起位於染色體上。單個啟動子為操縱子中的所有基因服務。聚集的基因構成一個轉錄單位（製造一個長的 mRNA）。長的 mRNA 被翻譯成單獨的多肽，因為 mRNA 包含每個多肽的單獨的起始和終止密碼子。操縱子有一個單一的開/關開關，控制所有基因的表達。這個開關被稱為操作子。操作子位於啟動子內或啟動子和基因之間。它控制 RNA 聚合酶對基因的進入。基因簇、啟動子和操作子被稱為操縱子。操縱子可以透過一種稱為阻遏蛋白的蛋白質關閉。阻遏蛋白是調節基因的產物，調節基因不是操縱子的一部分，並且有它自己的啟動子。調節基因以低速率持續轉錄。許多阻遏蛋白是變構分子，具有兩種形狀：活性形狀和非活性形狀。共阻遏物是一種與阻遏蛋白相互作用以關閉操縱子的微小分子。Trp 操縱子是可阻遏型操縱子的一個例子。它通常被轉錄。當色氨酸存在時，它會與 trp 阻遏蛋白結合，觸發變構變化。帶有結合的色氨酸的 trp 阻遏蛋白會結合到操作子上，關閉 trp 操縱子的轉錄。色氨酸是一種共阻遏物。
Trp 操縱子是可阻遏型的，因為轉錄被一種特定的微小分子（即色氨酸）抑制，該分子與調節基因相互作用。可誘導型操縱子在特定微小分子與調節蛋白相互作用時被刺激。Lac 操縱子是可誘導型操縱子的一個例子。Lac 操縱子編碼代謝乳糖（牛奶糖）所需的酶。lacI 是調節基因。它編碼一個變構阻遏蛋白，在沒有乳糖的情況下與操作子結合。當乳糖存在時，一種異構體，異乳糖，會與阻遏蛋白結合，並引起構象變化，使其不再能與操作子結合。然後轉錄 Lac 操縱子。異乳糖是一種誘導劑，因為它誘導操縱子的轉錄。這也是負向控制的一個例子，因為操縱子被阻遏蛋白關閉。
Lac 操縱子的轉錄需要乳糖存在和葡萄糖供應短缺。如果葡萄糖水平高，細胞不需要合成代謝葡萄糖所需的酶。葡萄糖水平透過變構蛋白與一個小有機分子的相互作用來檢測。當葡萄糖不存在時，環狀 AMP 會積累。cAMP 受體蛋白 (CRP) 結合 cAMP，並且是轉錄的啟用劑。CRP 結合位點位於 Lac 操縱子的啟動子旁邊。CRP 加上 cAMP 結合該位點，使 RNA 聚合酶更容易結合啟動子並啟動轉錄。
- http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/Avery.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Operon
- http://www.britannica.com/EBchecked/topic/429974/operon
- Sadava, David 等人。 (2009)。生命：生物科學（第 9 版）。麥克米倫。第 349 頁。