Podstawową jednostką dziedziczenia jest gen. Geny to segmenty DNA, które zawierają instrukcje do budowy białek, które decydują o cechach i właściwościach organizmu. Zasadniczo stanowią one podstawowe elementy informacji biologicznej. Geny są dziedziczone od rodziców przez potomstwo i są uporządkowane w strukturach zwanych chromosomami, które znajdują się w komórkach organizmów żywych.
Ludzie mają około 20 000 do 25 000 genów, których sekwencje składają się z nukleotydów. Te nukleotydy są elementami budulcowymi DNA i są reprezentowane przez litery A (adenina), T (tymina), C (cytozyna) i G (guanina). Konkretna kolejność tych nukleotydów określa nie tylko cechy organizmu, ale także to, jak działają geny i jak współdziałają ze sobą.
Jednym z najbardziej intrygujących aspektów genetyki jest koncepcja alleli, które są różnymi wersjami genu, które mogą wytwarzać wariacje w cechy. Na przykład gen, który determinuje kolor kwiatów w roślinie, może mieć wiele alleli - jeden dla kwiatów czerwonych, jeden dla żółtych i jeden dla niebieskich. Kombinacja alleli, którą jednostka dziedziczy od rodziców, zadecyduje o rzeczywistym kolorze kwiatów, które produkuje.
Geny mogą być również dominujące lub recesywne. Allel dominujący zwykle zdominuje działanie allelu recesywnego, gdy obydwa są obecne u danego osobnika, wpływając na to, jakie cechy będą wyrażone. To podstawowa zasada dziedziczenia mendelowskiego, nazwana na cześć Gregora Mendela, który przeprowadził pionierskie badania nad dziedziczeniem cech w roślinach grochu w XIX wieku.
Najnowsze osiągnięcia w badaniach genetycznych, szczególnie mapowanie ludzkiego genomu, pozwoliły naukowcom głębiej zrozumieć, jak działają geny i jak współdziałają z czynnikami środowiskowymi. Otworzyło to drzwi do innowacji, takich jak terapia genowa, w której wadliwe geny mogą być naprawiane lub zastępowane, aby walczyć z różnymi zaburzeniami genetycznymi. Badanie genów odgrywa również kluczową rolę w takich dziedzinach jak rolnictwo, gdzie zrozumienie genetyki roślin może prowadzić do rozwoju bardziej odpornych upraw.
Podsumowując, geny są centralne w biologii i dziedziczeniu. Posiadają kod, który wpływa na rozwój, funkcjonowanie i rozmnażanie wszystkich żywych organizmów. Zrozumienie genów sprzyja lepszemu zrozumieniu świata biologicznego i ma istotne implikacje w medycynie, rolnictwie i biologii ewolucyjnej.