操纵子学说是分子生物学领域的重要理论之一，它揭示了原核生物基因表达调控的一种高效机制。这一学说最早由法国科学家雅克·莫诺（Jacques Monod）和弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）在研究大肠杆菌代谢过程中提出，并因此获得了1965年的诺贝尔生理学或医学奖。

在原核生物中，基因通常以功能相关的群组形式存在，这些基因被称为操纵子。一个典型的操纵子包含一组紧密相连的功能相关基因以及一段特殊的DNA序列，即启动子和操纵基因。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位置，而操纵基因则作为调节因子与阻遏蛋白相互作用，从而控制整个操纵子的转录活性。

当细胞处于特定环境条件时，例如缺乏某种营养物质时，阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻止RNA聚合酶靠近启动子，进而抑制该操纵子内基因的转录。反之，当环境中存在诱导物（如乳糖）时，诱导物会与阻遏蛋白结合，改变其构象，使其无法再与操纵基因结合，从而解除对转录的抑制作用，允许RNA聚合酶开始转录，产生相应的酶类以应对环境变化。

操纵子学说不仅解释了原核生物如何快速适应外界环境的变化，还为理解基因表达调控提供了重要思路。随着研究深入，人们发现类似的调控机制也存在于真核生物中，尽管具体的实现方式有所不同。这一理论奠定了现代分子生物学的基础，对于后续基因工程、合成生物学等领域的发展具有深远影响。