1.基因的本质——DNA（或RNA）
孟德尔在其所发表的著名的豌豆杂交实验论文中，首先提到控制性状的“遗传因子”这一概念，丹麦遗传学家约翰逊（1909年）将孟德尔的遗传因子更名为基因。1910～1925年间，美国遗传学家摩尔根利用果蝇作为研究材料，证明基因是在染色体上呈直线排列的遗传单位。英国细菌学家格里菲思（1928年）进行了著名的肺炎链球菌的转化实验，但直到14年后才由艾弗里（1942年）用实验证明DNA就是转化源。此后，更多的实验结果都支持DNA就是遗传物质这一观念。德国科学家弗朗克康拉（1956年）用烟草花叶病毒为材料进行实验，发现在一些不具有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。本泽（1957年）用大肠杆菌T4噬菌体为材料，在DNA分子结构的水平上，通过互补实验分析了基因内部的精细结构，证明基因是DNA分子上的一个特定区域，其功能是独立的遗传单位。
DNA复制是遗传的基础。DNA能够作为遗传信息的载体，并能在细胞的增殖和有机体的繁殖过程中保持遗传物质。
的稳定性，它本身准确复制十分必要。在合成DNA时，决定其结构特异性的遗传信息只能来自其本身，因此必须用原来存在的分子作为模板来合成新的分子，DNA的双链结构对于维持遗传的稳定性和复制都是极为重要的。DNA的复制是在细胞分裂的间期进行的，采取的是一种半保留复制方式，这就是说，并非是从原来的DNA分子上产生一个全新的DNA分子，而是DNA之双链经过解螺旋过程而分开，每一条链作为一个模板通过碱基配对的方式而配上一条新链。这样形成的两个DNA分子，每个都有一条旧的链和一条新的链。DNA的半保留复制正是维持遗传物质稳定的有利因素之一，这与其遗传功能是相符合的。但遗传物质的稳定性也并非绝对的，配对的误差、DNA分子的损伤以及基因突变等都有一定的发生频率。
2.基因的表达
由基因到肽链包含哪些过程？
虽然DNA携带着基因并可以遗传，但细胞中的一切生化反应都要在酶的催化下才得以完成，而酶是蛋白质。基因，只有表达为蛋白质才能发挥其作用。过去，曾有“一个基因一个酶”或“一个基因一个蛋白质”的说法，但实际上是“一个基因一条肽链”，而一个酶或一个蛋白质可以是由几个基因决定的。而由基因到肽链的过程包括转录和翻译两个过程。
基因的定义是：一个基因是编码一条多肽链或功能RNA所必须的全部核苷酸序列，它不仅包含编码多肽链或RNA的序列，还包括保证转录必需的调控序列，以及位于编码区上游的非编码序列、内含子和位于编码区下游的非编码序列。基因的种类较多，至少包括3种类型：①结构基因和调节基因，都可以翻译为多肽，而调节基因更可调控其他基因的活性；②rRNA基因和tRNA基因，这两类基因只转录为相应的RNA，而不翻译为多肽；③启动子和操纵基因，前者是转录时RNA聚合酶与DNA的结合部位，后者是调节基因的产物与DNA的结合部位，它们并不转录，确切地说不应称为基因。
把DNA分子所携带的遗传信息准确无误地转移到RNA中的过程称为“转录”。各种RNA分子都是从DNA转录而来的，而携带蛋白质合成信息的RNA为信使RNA（mRNA）。转录过程也要经过DNA解螺旋及碱基配对的过程，但与DNA分子的复制过程不同的是，从DNA双链分子转录为RNA的过程是全保留式的，即转录的结果是产生一段单链的RNA分子，而DNA却仍保持原来的双链结构。
从DNA上直接转录下来RNA链还要经过一些修饰，切去不编码氨基酸的部分，再把编码氨基酸的部分拼接起来，才成为mRNA。
蛋白质的氨基酸序列是由什么决定的？
mRNA的碱基顺序决定了蛋白质的氨基酸序列的顺序，依照mRNA的碱基顺序所携带的遗传密码合成蛋白质的过程就称为“翻译”。RNA分子上有四种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有20种，在RNA分子上的3个相连的碱基决定一个蛋白质分子的一个氨基酸，这就是三联体密码。这种编码方式被尼伦伯格和科拉纳（1959年）用实验证实，此后，20种氨基酸的三联体密码全部得到破解并被证明在所有的生物中都是通用的。而细胞内蛋白质的合成要依靠一种细胞器——核糖体，核糖体“阅读”mRNA的遗传密码后，由另一种RNA——转移RNA（tRNA）携带各种不同的氨基酸并依次连接成肽链。