比較基因組學(Comparative Genomics)是基于基因組圖譜和測序基礎上，對已知的基因和基因組結構進行比較，來了解基因的功能、表達機理和物種進化的學科。利用模式生物基因組與人類基因組之間編碼順序上和結構上的同源性，克隆人類疾病基因，揭示基因功能和疾病分子機制，闡明物種進化關系，及基因組的內在結構。目前從模式生物基因組研究中得出一些規律：模式生物基因組一般比較小，但編碼基因的比例較高，重復順序和非編碼順序較少；其G C%比較高；內含子和外顯子的結構組織比較保守，剪切位點在多種生物中一致；DNA 冗余，即重復；絕大多數的核心生物功能由相當數量的orthologous蛋白承擔；Synteny連鎖的同源基因在不同的基因組中有相同的連鎖關系等。模式生物基因組研究揭示了人類疾病基因的功能，利用基因順序上的同源性克隆人類疾病基因，利用模式生物實驗系統上的優越性，在人類基因組研究中的應用比較作圖分析復雜性狀，加深對基因組結構的認識。