本篇文章主要從分子角度來了解一下基因的特性，歷史，感興趣的網友們可以閱讀下去。
1869年
德國的圖賓根從外科手術繃帶上的白細胞中分離出細胞核。他發現細胞核中有一種新的含磷物質，將其命名為核素。核素大部分是染色質，是脫氧核糖核酸（DNA）與染色體蛋白的混合物。
19世紀末
科學家們已經可以從細胞中提取出DNA和RNA。
20世紀30年代
P.Levene和W.Jacobs等證明RNA由1個核糖加四個鹼基組成，而DNA則含有1個不同的核糖（脫氧核糖）加四個鹼基。
那麼，科學家們是如何一步步的證明基因是由DNA組成的呢？1928年
Frederick Griffith以肺炎鏈球菌的轉化實驗奠定了DNA是遺傳物質的基礎。這個實驗大家在初高中生物課上一定都學習過。如圖所示。
Griffith研究的關鍵是，熱殺死的肺炎鏈球菌毒性菌落能夠使無毒細胞轉化為毒性細胞，既熱殺死的S+活R=活S 這就意味著造成這一轉化的物質可能就是毒性基因。接下來的問題就是這一轉化物化學本制是個啥?
1944年
Oswald Avery, Colin MacLeod和Maclyn McCarty採用與Griffith相似的轉化實驗證明了來自毒性細胞的轉化物質的化學本質。既分別用蛋白質酶、DNA酶、RNA酶降解對應的組分，發現只有DNA酶破環了提取物的轉化能力，這些結果提示了DNA就是轉化物質。
1950年
Erwin Chargaff研究表明，DNA中的鹼基組成在物種之間的不同的，Rollin Hotchkiss將轉化物提純到僅有0.02％蛋白質的程度，但仍能改變細菌細胞的遺傳特性。
1952年
A.D Hershey 和Martha Chase的實驗進一步增加了基因由DNA組成的證據。該實驗涉及大腸桿菌T2細菌噬菌體。採用放射性同位素磷-32標記DNA，硫-35標記蛋白質，因為DNA富含磷而噬菌體蛋白含硫不含磷，我們已經知道，噬菌體吸附到細菌上，將DNA注入細胞內，結果正是如此，正是DNA進入了細菌細胞內！
1953年
沃森和克里克發表DNA雙螺旋結構模型，這時，絕大多數科學家都接受了基因由DNA構成的觀點。
20世紀40年代中期
生物化學家知道了DNA和RNA的基本化學結構。DNA包括含氮鹼基、磷酸、脫氧核糖，同樣的，RNA由鹼基、磷酸和一種不同的糖（核糖）組成。DNA中4中鹼基是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶，RNA中由尿嘧啶代替胸腺嘧啶，其他相同。
DNA和RNA的基本組成單位是核苷酸，由核苷酸透過磷酯鍵與磷酸基團連結而成，如下圖的三核苷酸，簡寫為TCA。
核酸的物理化學性質根據DNA-鈉鹽結晶的X射線衍射分析和分子模型的推論以及各鹼基的性質,1953年Watson和Crick提出了DNA的雙螺旋結構學說，說明了DNA的二級結構。沃森和克里克提出的DNA結構表示的是在非常高的相對溼度下（92％）形成的纖維束裝DNA鈉鹽結構，被稱為B型DNA。若在相對溼度75％下，DNA鈉鹽則呈現A型，都是右手螺旋。1979年，Alexander Rich及同事發現DNA並不總是右手螺旋的，含有交替的嘌呤和嘧啶的DNA雙鏈可存在於伸展的左手螺旋中，從側面看這種DNA骨架呈Z形，因此稱為Z-DNA。下圖為A/B/Z型DNA
當DNA溶液被充分加熱時，結合兩條鏈的非共價力被削弱直至被打斷。此時兩條鏈在DNA變性過程中分離，使DNA鏈的一半完成變性時的溫度稱為溶解溫度Tm。DNA中GC含量在低於25%和接近75%之間變化，這對DNA的物理性質有十分明顯的影響，特別是它的熔解溫度和密度，都隨GC含量呈線性增加。 低離子強度、高pH和有機溶劑都能促進DNA變性。
分離的DNA鏈可以被引導進行復性或退火。多種因素影響復性，其中有溫度、DNA濃度和復性時間。另外，在細胞或病毒中，DNA含量與基因數目間有粗略的相關性。你可能會預測像脊椎動物那樣複雜的生物體要比酵母那樣簡單的生物體需要更多的基因，因此它們應當有更高的C值(C-value)，即每個單倍體細胞的DNA含量。大體上，這種預測是正確的。小鼠和人類單倍體細胞的DNA量是酵母單倍體細胞的100多倍，而酵母細胞的DNA比更簡單的大腸桿菌多5倍。然而，生物體的物理複雜性與其細胞中DNA含量間的對應關係並不完美。以青蛙為例，你不會認為兩棲動物的C值比人類高，然而，青蛙每個細胞的DNA含量是人類的7倍。甚至更為誇張的是百合花每個細胞所含的DNA比人類細胞多100倍，這種令人困惑的情況稱為C值悖論。
總結所有真正生物的基因都是由DNA構成的，某些病毒的基因由RNA構成。DNA和RNA是由稱之為核苷酸的亞單位組成的鏈狀分子。DNA具有雙鏈螺旋結構，以其糖-磷酸骨架在外側，鹼基對在內部。鹼基以特殊的方式配對:腺嘌呤(A)對胸腺嘧啶(T),鳥嘌呤(G)對胞嘧啶(C)。當DNA複製時，母鏈分開，並分別作為模板合成一條新的互補鏈。天然DNA的G+C含量為22% ~73%，其多少對DNA的物理性質，特別是其熔解溫度產生重要影響。DNA的熔解溫度(Tm)是指一半雙鏈分子解離或變性時的溫度。分離的兩條DNA鏈可以被複性或退火。在稱為雜交的過程中，不同來源的多核苷酸互補鏈(RNA或DNA)能形成雙螺旋。天然DNA的長度變化很大。小的DNA分子的大小可透過電子顯微鏡測定。在細胞或病毒中，DNA含量與基因數目間有粗略的相關性。但是，在若干親緣關係很近的生物中這種相關性不成立，在這些生物中每個單倍體細胞的DNA含量(C值)變化很大。在某些生物中這種C值悖論或許可以用額外非編碼DNA解釋。
最後，對文中提到的科學家致以崇高的敬意！