para entender los genes y su función biológica en la herencia, es necesario comprender la composición química y la estructura del ADN. Aunque algunos virus llevan su información genética en forma de ácido ribonucleico (ARN), la mayoría de las formas de vida superiores llevan información genética en forma de ADN, la molécula que compone los cromosomas.,

la molécula de ADN completa a menudo se conoce como el modelo para la vida porque lleva todas las instrucciones, en la formación de genes, para el crecimiento y el funcionamiento de la mayoría de los organismos. Esta molécula fundamental es similar en apariencia a una escalera de caracol, que también se llama doble hélice. Los lados de la escalera de doble hélice de ADN se componen de moléculas alternas de azúcar y fosfato, como eslabones en una cadena., Los peldaños, o pasos, del ADN están hechos de una combinación de cuatro bases que contienen nitrógeno: dos purinas (adenina y guanina ) y dos pirimidinas (citosina y timina ). Las cuatro letras que designan estas bases (A, G, C y T) son el alfabeto del código genético. Cada peldaño de la molécula de ADN contiene una combinación de dos de estas letras, una que sobresale de cada lado. En este código genético, A Siempre se combina con T, Y C con G para hacer lo que se llama un par de bases. Secuencias específicas de estos pares de bases, que están unidos entre sí por átomos de hidrógeno, conforman los genes.,

mientras que un alfabeto de cuatro letras puede parecer bastante pequeño para construir el vocabulario comprensivo que describe y determina la miríada de formas de vida en la Tierra, las secuencias o el orden de estos pares de bases son casi ilimitados. Por ejemplo, varias secuencias o peldaños que componen un simple gen de seis bases podrían ser ATCGGC, o TAATCG, o AGCGTA, o ATTACG, y así sucesivamente. Cada una de estas combinaciones tiene un significado diferente. Diferentes secuencias proporcionan el código no solo para el tipo de organismo, sino también para rasgos específicos como el cabello castaño y los ojos azules., Cuanto más complejo es un organismo, desde bacterias hasta humanos, más peldaños o secuencias genéticas aparecen en la escalera. La composición genética completa de un ser humano, por ejemplo, puede contener 120 millones de pares de bases, con una unidad génica promedio de 2.000 a 200.000 pares de bases. Excepto por los gemelos idénticos, no hay dos humanos que tengan exactamente la misma información genética.

la información genética se duplica durante el proceso de replicación del ADN, que comienza unas horas antes del inicio de la división celular (mitosis)., Para producir información genética idéntica durante la mitosis, los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las dos mitades de la escalera de ADN se descomprimen, en presencia de proteínas llamadas helicasas, para exponer hebras individuales de ADN. Estas viejas hebras actúan como plantillas para hacer nuevas moléculas de ADN. La replicación se inicia por esta separación del ADN, y requiere fragmentos cortos de ADN (cebadores) para iniciar la síntesis de una nueva cadena de ADN por enzimas celulares específicas llamadas ADN polimerasas., El ADN rara vez Muta durante la replicación, ya que las enzimas de revisión y «reparación» se aseguran de que cualquier error se repare rápidamente para proteger la precisión de la información genética. Una vez completada, cada nueva mitad de la escalera de ADN tiene la misma información que la antigua. Esto se logra por el hecho de que t siempre se combina con A y C con G, por lo tanto, si la plantilla tenía una secuencia ATGCTG, la segunda cadena recién hecha será TACGAC. Cuando se completa la mitosis celular, cada nueva célula contiene una réplica exacta del ADN.,

Las células contienen cientos de proteínas diferentes y sus funciones dependen de cuál de los miles de tipos de proteínas diferentes contiene. Las proteínas se componen de cadenas de aminoácidos. La disposición de los aminoácidos para construir proteínas específicas está determinada por la secuencia de pares base contenida o codificada en el ADN. Esta información genética tiene que convertirse en proteínas que forman más de la mitad de todos los tejidos del cuerpo sólido y controlan la mayoría de los procesos biológicos dentro y entre estos tejidos., Esto se logra mediante el uso del código genético, que es un conjunto de 64 trillizos de bases (llamados codones) correspondientes a cada aminoácido y las señales de iniciación y terminación para la síntesis de proteínas.

como los sitios de producción de proteínas se encuentran fuera del núcleo celular, las instrucciones para hacerlos tienen que ser transportados fuera del núcleo. El mensajero que lleva estas instrucciones es el ARN mensajero, o ARNm (una molécula de una sola cadena que tiene una imagen especular de los pares de bases en el ADN)., el ARNm se produce en el núcleo durante un proceso llamado transcripción y una sola molécula de ARN lleva instrucciones para producir solo una proteína. Después de ser exportado fuera del núcleo se transporta a los ribosomas, que son las fábricas de proteínas en la célula. En los ribosomas, la información del ARNm se decodifica para producir una proteína. Este proceso se llama traducción. El flujo de información es solo un camino del ADN al ARN y a la proteína. Por lo tanto, las características adquiridas durante la vida de un organismo, como músculos más grandes o la capacidad de tocar el piano, no pueden heredarse., Sin embargo, las personas pueden tener genes que les facilitan adquirir estos rasgos a través del ejercicio o la práctica.