基因是當代世界熱門研究課題，因為地球上所有物種，都是靠著自身基因的指揮形成、生長和繁殖的，可以說，了解了基因，就了解了生命中最大的秘密。對生物如此重要的基因，自然也有著自身的與眾不同之處，而且它的許多行為，都還是科學家苦苦探索的未解之謎……
什麼是DNA
DNA是脫氧核糖核酸的英文簡寫，在任何一種生物的細胞內部，都可以找到這種神奇的物質，因為它是生物性狀遺傳的密碼本。這麼重要的自然界的秘密，當讓會引起科學家的注意，在今天你很容易就知道許多關於DNA的知識，但是在19世紀之前的科學家來說，卻是一個不可理解的自然之謎。
人類花了很長時間才知道DNA的存在。19世紀50年代，達爾文提出了新的進化論，並認為生物可以把自己的性狀通過某種遺傳物質傳遞給下一代，使下一代具備像自己這樣適應生存環境的能力。大約是在同一時期，奧地利神父孟德爾通過培植和觀察豌豆性狀的逐代變化，發現了遺傳的兩個基本定律，即遺傳因子會分離和自由組合，這為後人尋找生物的遺傳物質提供了基礎。
20世紀初期，摩爾根通過果蠅實驗，確證染色體就是孟德爾所說的遺傳因子，因為染色體的性質和孟德爾所描述的遺傳規律不謀而合。那麼摩爾根為什麼會這麼認為呢？因為染色體能夠分裂。
染色體的分裂
早在18世紀，博物學家就通過顯微鏡和染色劑，發現細胞能夠分裂和增殖，簡單地說，它們會從一個成長為兩個，從兩個成長為四個。這種奇妙的變化讓科學家感到驚奇，他們迫切需要揭開這個謎團。但是這個謎團並不那麼好解決，很大一部分原因是因為觀測技術的落後。隨著顯微技術和染色技術的發展，科學家發現了細胞原來也是一個小小的世界，而居於這個世界中心的，則是一個叫做細胞核的結構。
細胞核內的物質曾經讓許多博物學家著迷，經過科學家數十年的努力，終於確定細胞核內是一團被稱為染色體的物質，生物學家確定，細胞的分裂，就是從染色體的複製和分裂開始的。為什麼生物學家這麼肯定染色體的增值是細胞分裂的開始呢？這就要涉及到染色體的複製過程了。
複製過程
即使一個細胞，也有著自己的生命周期，一個細胞從出現後，會保持一段時間的穩定，在這個穩定期裏，憑借顯微鏡無法看到細胞有明顯的變化，但是在接下來的分裂期裏，將逐步發生非常明顯的變化。想象一下你在觀測一個處於分裂期的細胞，在初期，你首先會看到這個細胞內染色體開始變得明顯了，這是因為它們開始複製自己了。
接下來，你會看到原來一個染色體，現在變成了雙份，不過這兩個染色體還靠著一個結點連接在一起，因此，原來隻有兩端的染色體，現在變成了四個端點。染色體繼續複製自己，而細胞核也無法容納這麼日益增大的染色體組，因此也產生了變化。
最終細胞核破裂了，染色體慢慢被拉向細胞兩端，在這個過程中，細胞將從原來的一個開始變成兩個。結在一起的染色體也會分開，被拉到兩個子細胞各自的細胞核裏。伴隨著染色體的分離和新細胞核的形成，兩個子細胞也很快分離開，成為兩個獨立的細胞。這就是細胞大致的分裂過程，可以看出，染色體的複製和分裂，是細胞分裂的最根本原因，那麼這些染色體為什麼會分裂呢？
DNA的功能