生命活动、生物进化、疾病研究等这些都是人类有史以来最重大的生命课题，而要想充分地了解生物体，首先我们必须了解生命最基本的活动，这就是基因调控，因此基因调控的研究一直都是人类生物研究中最基本却最深刻的研究。基因调控是生物用来适应外界环境变化的一种最基本的手段。更好地了解基因调控可以使我们了解到生物的多样性和适应性，对不同生物之间基因调控的比较可以帮助我们更好地研究生物进化历程，利用基因调控原理，我们可以对基因突变造成的疾病进行研究，从而找出治疗方法。基因调控在生命体中复杂地存在着，而要想更好地了解基因调控，我们就需要从最基本的基因调控回路进行研究，本文就是对Lac回路的自调控进行研究，通过其蛋白表达研究Lac调控的状态。文中设计了最纯净的Lac自调控回路，消除了各种回路背底对回路表达的影响，为了消除多拷贝对基因调控蛋白表达状态的影响，还将回路单拷贝整合进染色体中。通过研究最简单的回路，可以为更复杂的调控回路及生命现象进行解释。文中第一章首先对基因调控进行了概念性的解释，接着介绍了基因调控的特异性和基因调控的控制点，以及基因调控转录激活的基本要素。最后介绍了实验中需要用到的荧光蛋白的发光原理及种类。第二章中，主要对实验中需要用到的原理和需要验证的理论进行了分析，其中包括自抑制调控的基本原理，统计学下的自抑制回路的蛋白表达的理论计算，以及实验中设计Lac回路的基本模型和调控理论。第三章详述了实验中需要用到的生物实验方法，还给出了Lac回路的构建原理和构建过程，最后介绍了实验中涉及到的测量方法，即流式细胞仪测量方法，给出了测量和分析的结果，通过给出的结果分析验证了第二章统计学下蛋白表达的理论模型。最后本文给出了总结性的概括及展望，提出本文发展性的意义。