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在原核生物中，转录和翻译是耦合在一起的，转录尚在进行，翻译已经开始。在转录延伸过程中，新合成的mRNA上进行翻译的第一个核糖体可以抑制转录的暂停。在一些衰减子的前导肽上，转录和翻译的耦合可以决定转录终止子的开或关。在本论文中，我们首先用实验研究Rho因子无关的转录终止子的位置和终止效率的关系。我们构建了由红色荧光蛋白（RFP）和绿色荧光蛋白(GFP)组成的双顺反子操纵子，并将λ噬菌体的tR2转录终止子置于不同的位置。通过测量这些位于不同位置的终止子的效率，我们发现当终止子距离上游基因的终止密码子很近的时候，终止子几乎完全被抑制，随着距离增大至约30bp，终止效率逐渐上升至最大。这种终止效率和距离的关系可以由转录翻译延伸过程的随机性带来的核糖体和RNA聚合酶耦合的随机性来解释。我们也发现当终止子位于基因编码区内部大约前100 bp内的时候，终止子可以很好地作用;如果在下游，终止子就有很大的几率被核糖体所抑制，抑制的程度取决于转录和翻译耦合的紧密程度。我们的结果可以帮助理解终止子的终止机制、其在基因组中的位置分布以及终止子上游序列的功能，还可以帮助估计终止子在具体情况下的终止效率以及在合成生物学应用中设计适当终止效率的终止子。 原核生物的基因可以组成操纵子被共同调控，在一个操纵子中的不同基因通常有着相关的功能。然而，同一个操纵子中不同基因的表达量通常是不相同的，它们之间的比例往往需要细致地调节以适应特定的功能。我们理论研究在由组成型或由两态启动子驱动的操纵子中，在转录和翻译水平调节基因表达比例时，基因表达的噪声和噪声关联的变化。我们建模双顺反子中基因表达的过程，用生成函数的方法求解描述基因表达过程的主方程，得到内噪声和内噪声关联的解析表达式，其与随机模拟结果相符。我们发现两态启动子驱动下基因表达的噪声和关联都要比组成型启动子驱动下的大。调节基因间区的转录终止子的终止效率和改变翻译速率可以调节蛋白质表达的比例。当转录终止子的终止效率上升时，其上下游基因表达的关联会明显下降。然而，在合理范围调节翻译速率却几乎不改变这个关联。这就解释了为什么翻译速率是调节基因表达水平的关键因素。我们的结果可以帮助理解生物网络的功能与操纵子结构的关系，也可以帮助合成生物学中的设计工作。