基因是控制生物性狀的基本遺傳單位。
19世紀60年代,奧地利遺傳學家格雷戈爾·孟德爾就提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的觀點,但這僅僅是一種邏輯推理。20世紀初期,遺傳學家摩爾根通過果蠅的遺傳實驗,認識到基因存在于染色體上,并且在染色體上是呈線性排列,從而得出了染色體是基因載體的結論。1909年丹麥遺傳學家約翰遜(W. Johansen,1859～1927)在《精密遺傳學原理》一書中正式提出“基因”概念。
20世紀50年代以后,隨著分子遺傳學的發展,尤其是沃森和克里克提出DNA雙螺旋結構以后,人們進一步認識了基因的本質,即基因是具有遺傳效應的DNA片段。研究結果還表明,每條染色體只含有1～2個DNA分子,每個DNA分子上有多個基因,每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。自從RNA病毒發現之后,基因的存在方式不僅僅只存在于DNA上,還存在于RNA上。由于不同基因的脫氧核糖核苷酸的排列順序(堿基序列)不同,因此,不同的基因就含有不同的遺傳信息。1994年中科院曾邦哲提出系統遺傳學概念與原理,探討貓之為貓、虎之為虎的基因邏輯與語言,提出基因之間相互關系與基因組邏輯結構及其程序化表達的發生研究。