基因：生命的信息蓝图
基因，作为生命的基本单元，是DNA序列中的编码片段，可分为外显子（编码蛋白质的区域）和内含子（非编码序列）。在原核生物中，基因结构简单，单链DNA连续无内含子；而在真核生物中，基因结构则更为复杂，包含众多编码区和调控区，编码比例相对较低。
真核基因的精妙结构与功能
基因利用碱基的精确排列，通过复制传递遗传信息。其功能的实现依赖于编码区和调控区的序列互动。编码区负责蛋白质或RNA的合成，而非编码序列则在调控基因表达过程中发挥关键作用，如间隔序列、非翻译区以及独特的断裂基因结构，由外显子和内含子构成。
调控基因表达的秘密
调控序列，如启动子、增强子、绝缘子等，是基因表达调控的舞台。启动子根据类型分为多种，如GC丰富启动子、TATA盒启动子和III类启动子，它们引导转录的启动。增强子增强基因的转录活性，而沉默子则扮演抑制的角色。绝缘子则保护基因免受邻近基因的干扰，通过影响染色质结构，如DNA的弯曲或环状结构。
真核基因组的独特性体现在基因组织的多样性、基因组结构的复杂性（如编码与非编码比例、重复序列、基因家族假基因和转录后剪接）以及染色体构成。人类基因组尤其引人关注，如高度重复序列负责复制调控和表达，中度重复序列如SINEs和LINEs则影响核元件分布和转座活性，而单拷贝序列则编码蛋白质基因。
线粒体基因的独特视角
线粒体DNA（mtDNA），作为非核遗传物质，如A(mtDNA)的16,569bp基因组编码37个基因，包括关键的呼吸链酶、tRNA和rRNA，显示了基因组结构的精妙之处。
人类基因组的规模与复杂性，如约2万个蛋白质编码基因分布在22对常染色体和2性染色体上，显示出不均等的分布。基因组大小和数量并非单一决定生物复杂性的唯一因素，基因密度也起着关键作用，比如人基因数量虽少于果蝇，但与线虫相当，而这种差异性揭示了生物进化的复杂路径。