利用原核蛋白表达体系（如 E.coli表达系统）进行外源基因表达，可以采取持续型表达（如T7 启动子）或者诱导型（如T7/LacO启动子）等方式。我们从操纵子，T7表达系统两个方面进行介绍。
操纵子
原核生物绝大多数的基因按功能相关性成簇地排列，且密集排列在染色体上，共同形成一个转录单位——操纵子，也称基因表达的协同单位。E.coli的乳糖操纵子含lacZ、lacY及lacA 三个基因，分别编码β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）、β-半乳糖苷通透酶（permease）和β-半乳糖苷乙酰基转移酶（transacetylase)；还有调控基因：操纵序列O（operator）、启动序列P（promoter）。此外在乳糖操纵子附近还存在可以调控乳糖操纵子的lacI基因，它可以编码Lac 阻遏蛋白（Lac repressor）。
无乳糖条件：当培养基中没有乳糖时，Lac 阻遏物结合到操纵子中的operator上，因此RNA聚合酶就不能与启动基因结合，结构基因lacZ，Y和A的表达被抑制，不能转录出mRNA，更不能翻译成蛋白。
有乳糖条件：当培养基中有乳糖时，乳糖分子分解出的别乳糖与Lac 阻遏物结合，引起阻遏蛋白构象发生改变，导致其不能结合到operator上，使RNA聚合酶能正常转录操纵子上的结构基因lacZ，Y和A。
实验中长使用异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）代替乳糖分解的别乳糖作为诱导剂，IPTG 是一种作用极强的诱导剂，不被细菌代谢而十分稳定。
T7表达系统
T7表达系统使用噬菌体T7强启动子进行表达，因此该系统依赖于T7 RNA聚合酶。虽然E.coli中无T7 RNA聚合酶，但一些E.coli菌株（如BL21（DE3）经过改造已携带可编码T7 RNA聚合酶的基因。BL21（DE3）含有lacl基因、受lacUV5启动子控制的T7 RNA聚合酶基因以及一小部分lacZ基因。这个lac基因被插入到int基因中，从而使其失活。破坏int基因可防止在缺乏辅助噬菌体的情况下发生噬菌体切割（即，溶菌）。因此BL21（DE3）中的T7 RNA聚合酶也是受Lac操纵子控制表达的基因，需要诱导剂IPTG进行诱导表达。经过IPTG诱导表达后，T7 RNA聚合酶转录翻译，进而可以结合到目标蛋白基因T7启动子上进行目标蛋白基因的表达。
T7/LacO启动子：鉴于同时需要诱导BL21（DE3）菌种中T7 RNA polymerase和目标蛋白基因的表达，IPTG一般使用1mM。
T7启动子：仅有T7启动子，无可诱导的操纵子序列，因此仅需要诱导表达BL21（DE3）菌种中的T7 RNA polymerase，IPTG一般使用0.1-0.4mM。
