首先用實驗證明基因的化學本質就是DNA分子的是美國著名的微生物學家O．T．Avery 。他和他的合作者在紐約進行細菌轉化的研究，實驗材料是肺炎鏈球菌，結果說明，使細菌性狀發生轉化的因子是DNA，而不是蛋白質或RNA分子。這一重大的發現轟動了整個生物界。

因為當時許多研究者都認為，只有像蛋白質這樣複雜的大分子才能決定細胞的特徵和遺傳。而Avery等人的工作打破了這種信條，在遺傳學理論上樹起了全新的觀點，即DNA分子是遺傳資訊的載體。

　　緊接著在1952年，美國卡內基遺傳學實驗室的科學家A．D．Hershey和他的學生共同發表報告，肯定了Avery 的結論。

他們的實驗材料是T2噬菌體。

　　最偉大的模型在1953年被提出來了，就是DNA雙螺旋結構模型，我們應該記住兩位創立者的名字——J．Watson 和F．Crick 。隨著研究的深入，現在我們已經知道，在生物界並非所有的基因都是由DNA構成的。

某些病毒和噬菌體，它們遺傳體系的基礎是RNA，而不是DNA。例如，A．Gierer 和G．Schramm 在研究菸草花葉病毒時，首先發現了RNA分子能夠傳遞遺傳資訊，同時他們還發現菸草花葉病毒的RNA成分在感染的植株葉片中能夠誘導合成新的病毒顆粒。

到現在，基因已經是以一種真正的分子物質呈現在我們面前，再也不是一種神秘成分了。科學家可以像研究其它大分子一樣，客觀地探索基因的結構和功能。