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遗传学(源自古希腊γενετικό ζgenetikos，“属性的”，这个起源于愤怒(νεσις)《创世纪》(“起源”)是生物学的一门学科，是研究生物有机体遗传和变异的科学。生物从父母那里遗传性状这一事实自史前时代以来就被用来通过选择性育种来改善作物植物和动物。然而，试图理解遗传过程的现代遗传学只是从19世纪中期孟德尔的工作开始的。孟德尔虽然不知道遗传的物理基础，但他观察到，生物体通过离散的遗传单位来遗传性状，这些单位现在被称为基因。

基因对应于DNA中的区域，DNA是一种由四种不同类型的核苷酸链组成的分子，这些核苷酸的序列是生物体遗传的遗传信息。DNA自然地以双链形式存在，每条链上的核苷酸彼此互补。每条链都可以作为创建新伙伴链的模板——这是制造可遗传基因副本的物理方法。

基因中的核苷酸序列被细胞翻译成氨基酸链，产生蛋白质——蛋白质中氨基酸的顺序与基因中核苷酸的顺序相对应。核苷酸序列和氨基酸序列之间的这种关系被称为遗传密码。蛋白质中的氨基酸决定了它如何折叠成三维形状;这种结构反过来又负责蛋白质的功能。蛋白质执行细胞生存所需的几乎所有功能。基因中DNA的改变可以改变蛋白质的氨基酸，改变它的形状和功能:这可以对细胞和整个生物体产生巨大的影响。另外两个可以改变蛋白质形状的因素是pH值和温度。

虽然遗传在生物的外观和行为中起着很大的作用，但遗传与生物经历的结合决定了最终的结果。例如，虽然基因在决定有机体的大小方面发挥着作用，但营养和它在开始后经历的其他条件也有很大的影响。