什麼基因通常用來編碼粒線體和葉綠體蛋白?
細菌基因
真核生物是其細胞具有細胞核的單細胞生物和多細胞生物的總稱，它包括所有動物、植物、真菌和其他具有由膜包裹著的複雜亞細胞結構的生物。真核生物與原核生物的根本性區別是前者的細胞內含有細胞核，因此以真核來命名這一類細胞。許多真核細胞中還含有其它胞器，如粒線體、葉綠體、高基氏體等。由於具有細胞核，因此真核細胞的細胞分裂過程與沒有細胞核的原核生物也大不相同。真核生物在進化上是單源性的，都屬於三域系統中的真核生物域，另外兩個域為同屬於原核生物的細菌和古菌。但由於真核生物與古菌在一些生化性質和基因相關性上具有一定相似性，因此有時也將這兩者共同歸於新壁總域演化支。科學家相信，從基因證據來看，真核生物是細菌與古菌的基因融合體，它是某種古菌與細菌共生，異種結合的產物。
細胞分化是個體發育過程中細胞之間產生穩定差異的過程。所以，細胞分化是指同源細胞通過分裂，發生形態、結構與功能特徵穩定差異的過程。細胞分化的實質是基因選擇性表現的結果，在個體發育過程中基因按照一定程式相繼活化的現象，稱為基因的差次表現或順序表現。即在同一時間內不是所有的基因都具活性，而是有的有活性，有的無活性，有些細胞是這部分基因有活性，有些細胞則是另外一些基因有活性。組織特異性基因和管家基因一類是維持細胞最基本生命活動的基因，是所有一切細胞都需具備的，由此譯製基本生命活動所必需的結構和功能蛋白。這類基因稱「管家基因」，它們與細胞分化關係不大。如編碼與細胞分裂、能量代謝、細胞基本建成有關的蛋白質的基因屬此類。另一類是譯製特異蛋白質的基因，與細胞的基本生存無直接關係，但與細胞分化關係密切，被稱為奢侈基因。
在兩個進化樹上距離較遠，相關而又不處於同一進化分支中的物種間鑑定出相似序列，促成了新理論的產生，該理論認為這些序列是通過水平基因轉移而獲得的，儘管這些基因看起來是從古細菌向真細菌進行轉移，而這種現象在細菌間尤其顯著。同時還注意到，細菌基因在真核生物核基因組中出現，而這些基因通常用來編碼粒線體和葉綠體蛋白，這種現象也支持細胞器起源的內共生學說。該理論認為動物和植物基因組中發現的粒線體和葉綠體最初是自由生活的細菌，由祖先真核細胞吸收而來，後來逐步變成真核細胞的有機組成部分。結構基因組學是基因組學的一個重要組成部分和研究領域，它是一門通過基因作圖、核苷酸序列分析確定基因組成、基因定位的科學。結構基因組學尋求通過研究給定的基因組編碼來測定每一種蛋白質的三維結構。功能基因組學的研究又往往被稱為後基因組學研究，它是利用結構基因組學提供的信息和產物，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能。
基因表現是用基因中的資訊來合成基因產物的過程。產物通常是蛋白質，但對於非蛋白質編碼基因，如轉運RNA和小核RNA，產物則是RNA。所有已知生物都通過基因表現來生成生命所需的高分子物質。基因表現的過程可分為轉錄、RNA剪接、轉譯、蛋白質的轉譯後修飾這幾步。基因表現調控控制細胞的結構與功能，同時也是細胞分化、形態發生及生物體的多功能性和適應性的基礎。不同的時間、不同的環境，以及不同部位的細胞，或是基因在細胞中的含量差異，皆可能使基因產生不同的表現。基因調節也可以作為進化變化的受質，因為基因表現的時間，位置和數量的控制可以對基因在細胞或多細胞生物體中的功能具有深遠的影響。在遺傳學中，基因表現是基因型產生表型的最基本的層次。