Матеріальна основа спадковості.

Організми складаються із клітин, найголовніша частина клітини — клітинне ядро. Ядро також диференційоване й складається з різних компонентів. Найбільш важливі його компоненти — хромосоми.

Термін "хромосома" буквально означає "тіло, що фарбується". Справа в тому, що хромосоми поглинають і втримують деякі барвники, завдяки чому їх легко виявляти й спостерігати під мікроскопом. У клітинах хромосом, що не діляться, хромосом, як правило, не видно, и лише при діленні клітин вони чітко визначаються як тільця. З розвитком і вдосконалюванням мікроскопії стало можливим спостерігати поведінку хромосом у процесі утворення гамет і при заплідненні.

У процесі запліднення відбувається злиття однієї чоловічої й однієї жіночої статевих клітин, причому відбувається злиття ядер яйцеклітини й спермія. В 1880-х роках була описана поведінка хромосом під час розподілу клітин, і лише на початку 1900-х років, уже після повторного відкриття законів Менделя, була помічена разюча подібність між передачею менделівських факторів і поведінкою хромосом під час утворення гамет і запліднення. На підставі цих спостережень було висловлене припущення, що саме хромосоми є носіями менделівських факторів. Це призвело до виникнення хромосомної теорії спадковості.

Оскільки хромосоми являють собою головний матеріальний субстрат, що обумовлює подібність між поколіннями і лежить в основі біологічної мінливості, дуже важливо знати, як поводяться хромосоми в різних клітинах.