原核生物的基因组结构

原核生物的基因组结构紧凑高效，DNA通常形成单个环状染色体，附着在细胞膜特定位置。大肠杆菌基因组约460万个碱基对，包含约4300个基因，基因间间隔极短，没有内含子。许多基因组织成操纵子结构，如乳糖操纵子包含3个相关基因，共同受一个启动子调控。质粒作为额外遗传物质，携带抗生素抗性等特殊功能，大小从几千到几十万碱基不等。原核基因组还含有重复序列，如核糖体RNA基因以多拷贝形式存在，确保蛋白质合成效率。

原核生物基因组表现出惊人的经济性，非编码区域仅占约10-15%。基因组大小差异显著，支原体仅含约50万个碱基，而蓝藻可达千万级别。基因密度高，平均每1000个碱基对就有一个基因。基因组可塑性极强，通过水平基因转移获取新功能，如肺炎链球菌通过摄取外源DNA获得荚膜基因。环境适应性基因组特征明显，极端环境微生物富含特殊基因家族，帮助抵抗高温、高盐或强酸等挑战。基因组复制速度快，大肠杆菌仅需40分钟完成一次复制。