包括三个结构基因：异构酶（galE），半乳糖-磷酸尿嘧啶核苷转移酶（galT），半乳糖激酶（galK）。这3个酶的作用使半乳糖变成葡糖-1-磷酸。半乳糖操作子有两个启动子，PG1和PG2。两个RNA聚合酶结合位点S1和 S2（转录起始点），mRNA可以从不同的起始点开始转录。它有两个O区，一个在P区上游-67~-73，而不是在P区与结构基因之间，另一个O区在结构基因galE内部。
作用机制：从S1起始的转录只有当培养基中无葡萄糖时才能进行。从 S2起始的转录要依赖于葡萄糖，高水平的CAP能够抑制从S2起始的转录。当有CAP时，转录从从S1起始，无CAP时，转录从S2起始。半乳糖对细菌有双重作用，一方面可以作为碳源供细胞生长，另一方面又是细胞壁的成分。所以需要一个不依赖于CAP的启动子（S2 ）进行本底水平的永久型合成。同时以半乳糖作为碳源供细胞生长，需要一个依赖CAP的启动子（S1）对高水平合成进行调节。
色氨酸操纵子。
合成色氨酸所需酶类的基因E、D、C、B、A，受其上游调控蛋白R的调控。R并没有与O结合的活性，只有当环境能提供足够浓度的色氨酸时，R与色氨酸结合后而活化，能够与O结合，阻遏结构基因的转录，操纵子由开到关。
当色氨酸达到一定浓度，但还没有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时，产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而且产生的酶量与色氨酸浓度呈负相关。这种调控现象与色氨酸操纵子特殊的结构有关。O与结构基因trpE之间有140bp的一段先导序列。当Trp浓度升高，能够阻止RNA聚合酶的转录。先导序列含有3对反向重复序列，在被转录生成mRNA时都能够形成发夹式结构，使转录终止。
阻遏步骤：
A. 当色氨酸浓度低时，生成的tRNAtrp量就少，使核糖体沿mRNA翻译移动的速度慢，赶不上RNA聚合酶沿DNA移动转录的速度，这时核糖体占据1位的机会较多，使1、2不能配对，2、3配对，阻止了3、4生成终止信号的结构，trp操纵元处于开放状态。
B. 当色氨酸浓度增高时，核糖体沿mRNA翻译移动的速度加快，占据到2段的机会增加，2、3配对的机会减少，3、4形成终止结构的机会增多，转录减弱。
C. 当所有氨基酸都不足时，核糖体翻译移动的速度就更慢，甚至不能占据1的序列，结果有利于1、2和3、4发夹结构的形成，于是转录停止。
阿拉伯糖操纵子。
阿拉伯糖操的降解需要三个基因：araB、araA、araD。形成一个基因簇araBAD。它们分别编码三个酶：核酮糖激酶，L-阿拉伯糖异构酶，L-核酮糖-5-磷酸-4-差向异构酶。在这个操纵子中阿拉伯糖的代谢顺序是以araA，araB，araD的序列进行。与araBAD相邻的是一个复合的启动子区域、两个操纵区（O1、O2）和一个调节基因araC。AraC蛋白同时显示正、负调节因子的功能。
调控机制：a、当细胞内没有araC蛋白时，由PC启动子起始araC基因转录。
b、当体系中葡萄糖的水平较高时，阿拉伯糖水平较低时，AraC蛋白与操纵区O2以及以及araI诱导因子结合区上半区相结合，形成DNA回转结构，araBAD基因不表达。
c、当体系中有阿拉伯糖但无葡萄糖存在时，AraC蛋白与阿拉伯糖相结合，改变构象成为激活蛋白，AraC蛋白同源二聚体分别与ara O1和araI结合，DNA回转结构被破坏，RNA聚合酶在AraC蛋白和CRP-cAMP的共同作用下起始PBAD所调控的结构基因的表达。
