Trồng dưa được dưa, trồng đậu được đậu là quy luật cực kì thường thấy trong giới tự nhiên. Tại sao trồng dưa lại không được đậu? Đó là do đặc tính di truyền của sinh vật quyết định.
Đặc trưng di truyền của giới sinh vật cực kì kì diệu, nó ẩn giấu trong nhân tế bào, mắt thường không nhìn thấy, tay không sờ thấy được, đó là do gien quyết định. Vì vậy, chúng ta hãy bắt đầu nói về danh từ “gien”.
Gien là một từ tiếng Anh “Gên”, do nhà khoa học Đan Mạch Johnson đặt tên, để chỉ chất có khả năng di truyền trong tế bào. Sinh vật nhờ có gien để lưu lại đời sau, không ngừng sinh sôi. Gien chứa đựng trong nhiễm sắc thể của nhân tế bào. Nhiễm sắc thể chỉ có thể nhìn thấy qua kính hiển vi khi tế bào phân chia. Khi tế bào phân chia, trước tiên là phân chia nhiễm sắc thể, rồi nhân tế bào, và tế bào. Nhiễm sắc thể là do hai chất axit deoxyri bonucleic và protein tạo thành. Chất protein ở trong, chất axit deoxyribonucleic ở ngoài, giống như một quả cầu bông bị quấn bởi nhiều sợi thừng rất dài xung quanh.
Chất axit deoxyribonuclêic do các nguyên tố cacbon, hiđro, oxi, nitơ… tạo thành, có chuỗi phân tử rất dài, hình dáng giống như những chiếc quẩy mà ta thường ăn. Nó giống như Tôn Ngộ Không có phép thuật phân thân biến 1 thành 2, 2 thành 4, 4 thành 8… từ đó dẫn đến tế bào khôi phục các loại cơ quan như cũ, cho nên sự phân chia nhiễm sắc thể trên thực tế là sự phân chia chất axit deoxyưribonuclêic.
Cái gọi là gien chính là trên chuỗi phân tử deoxyưribonuclêic có những đoạn có khả năng di truyền. Chính nó phát mệnh lệnh từ tế bào chỉ huy sinh vật, phát dục, sinh sôi, già đi, thậm chí chết theo một phương thức nhất định. Ví dụ, một cây ra hoa gì, kết quả gì, lúc nào ra hoa, lúc nào kết quả cũng đều do gien quyết định.
Mặc dù gien có hơi “ngoan cố” một chút nhưng nó vẫn có thể thay đổi, một khi sinh vật chịu ảnh hưởng mạnh hoặc lâu dài của môi trường thì sẽ dẫn đến sự biến đổi nào đó của phân tử axit deoxyribonucleic dẫn đến sự đột biến về gien tạo ra sự thay đổi cơ thể sinh vật, đó là sự biến dị của sinh vật, cũng chính là một quá trình tiến hoá của sinh vật. Từ tế bào đơn đến nhân loại người là kết quả của quá trình biến đổi hàng tỉ năm, qua vô số lần biến dị di truyền.
Trong các tế bào sinh vật khác nhau, hàm lượng gien cũng khác nhau, sinh vật bậc thấp gien ít, sinh vật bậc cao gien nhiều. Nói chung, các vi khuẩn chỉ có vài trăm gien, động, thực vật bậc cao có hàng nghìn hàng vạn gien, con người là nhiều nhất, có hơn 5 vạn gien.
Đối với mọi sinh vật mà nói, gien có thể phân thành hai loại lớn: một là gien kết cấu, nó biểu hiện đặc tính sinh vật, hai là gien khống chế, nó là gien khống chế gien. Ví dụ thực vật ra hoa màu gì, hình dáng như thế nào đều do gien kết cấu quyết định; còn lúc nào ra hoa, thì do gien khống chế quyết định.
Sự phát triển của kính hiển vi điện tử đã giúp mở rộng tầm mắt cho con người, nhận rõ hơn diện mạo chính xác của gien. Kính hiển vi điện tử có thể chụp những bức ảnh gien để cho con người nghiên cứu. Con người không chỉ đã biết được độ dài, to nhỏ, thứ tự sắp xếp và cấu hình không gian của gien, mà còn sử dụng thành công những kĩ thuật cắt lớp và cấy gien, từ đó thay đổi tính di truyền của sinh vật, để giúp sinh vật có thể phục vụ tốt hơn cho con người.