通过脱水绩合作用而成为聚合物的。在核酸分子中，核音酸的排列是有一定顺序的，这种核高酸的线性序列就是核酸的一级结构。虽然组成DNA或RNA的核音酸只有4种，但是由于它们排列顺序的不同，便可构成核酸分子的多样性。假定一个核酸分子是由100个4种不同核音酸组成的。那么它就可能提供4‘ho这么多种不同的排列顺序。
在没有搞清楚DNA的三维结构（或空间结构）之前，要想从其化学本性来说明它的遗传职能，是很困难的。这个问题亟需解决。1953年，沃森（J．D．ason，1928－）和克里克（F．，C配G，每对碱基处于同一平面，不同碱基对互相平行，而和中心轴垂直。图3—5是DNA分子双螺旋结构模式图。（A）是以骨架形式展示出来的DNA模型。（B）是DNA的填充空间模型。
很明显，这样一个分子模型包含有相当大的生物学意义。它首次为生物的生殖和遗传提供了化学基础。正如沃森和克里克所说的，“DNA双螺旋模型的碱基特异性配对的原则，立即展示出遗传物质可能有的复制机制。”还提出，“倘若得知配对键的一侧碱基的实际顺序，人们就可以写下另一侧的碱基的精确顺序。因此可以说，一条链是另一条的互补链，正是这一特征提示着DNA分子为什么会自我复制。
沃森和克里克的预言，不久（195年）便为梅塞尔松（M．Meseson，1930－）等人的工作所证实。1963年，美国科学家凯恩斯（c劝ms）还用电子显微镜和放射自显影技术相结合的方法，成功地拍摄到大肠杆菌DNA复制过程的图象，从而直接证明沃森和克里克对于DNA复制推测的正确性。
验明DNA是基因的化学实体并确定它的双螺旋结构和复制机制是划时代的事件，它使经典遗传学的基因概念发生了深刻的变化。按照经典遗传学的理解，基因是抽象的、不可分的遗传单位。而DNA被确定为基因的化学实体之后，基因却是个实实在在的化学分子，基因的概念被定义为DNA的一个有遗传功能的片段，这个片段带有通常为蛋白质和RNA编码的一个遗传信息单位。或者说，基因就是一个具有特定的连续的核音酸线性序列。以噬菌体M％为例，它是由3569个核音酸组成的单链RNA分子（在一些生物中RNA也可作为遗传物质），共有三个基因，分别负责A蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶的合成，称之为A蛋白基因外壳蛋白基因和RNA复制酶基因。现在已经搞清楚，在M％RNA分子的开头有由129个核资酸组成的先导序列，接着依次是A蛋白基因（含1179个核音酸）、外壳蛋白基因（含390个核音酸）和RNA复制酶基因（含1635个核着酸）在A蛋白基因和外壳蛋白基因之间有一个间隔区（含26个核音酸）。在外壳蛋白基因和RNA复制酶基因之间也有一个间隔区（含36个接着酸）。最后是由174个核音酸组成的终未序列。先导序列、终未序列和两个间隔区的核音酸是不表达的，即不能转体为蛋白质。
按照上述的现代基因概念，不仅完全可以解释经典遗传学所能解释的一切。而且还能解释经典遗传学所难以解释的一些现象。例如，经典遗传学解释不同性状差异的原因，只能答之以“不同的基因”，而现在却能用DNA或RNA链核着酸顺序如何改变导致产生不同的蛋白质来说明；还有突变不只可解释为基因的变化，而且还可以用DNA链的重排和它的效应来说明；再有经典遗传学不能回答基因为何能一次又一次地复制，而现在却可以用DNA的自体复制功能来说明。此外，从现代遗传学的观点来看，不能互换进一步分割的，或负责突变的DNA的也可能只包括一个核音酸对，所以在功能单位内可以进行互换或发生突变的，有时可能只涉及到功能单位的一个小区段，如血红蛋白的点突变。因此，基因作为功能单位、突变单位和重组单位并不是三位一体的。也就是说，基因作为功能单位，它指的是一个具有特定的连续的核音酸序列，而突变可以是其中的一个或者几个核音酸对，并不一定是整个基因。至于交换，在一个基因组（指生殖细胞中的染色体数目）中的任何两对核音酸之间，都是有可能发生遗传物质的交换或者重组的。因此，基因不是不可分的而是可分的。
除此之外，实验还证明基因是可以移动的，这种移动不限于传统的等位基因之间的交换，而还可以在同一条染色体不同区段和不同染色体之间的非同源区段移动。早在40年代，美国遗传学家麦克林托克在研究玉米籽粒颜色的高频变异时，就已注意到了基因可以移动的现象。她在研究过程中发现，玉米籽粒的颜色很不稳定，有时籽粒上会出现一些斑斑点点。为什么会有这种现象？她提出了一个全新的概念来解释，认为遗传基因是可以移动的。她把这种可移动的基因叫做控制因子或转座子（现在多称跳跃基因）。
这些跳跃基因能在玉米不同的染色体上从一个位点转移到另一个位点，有时像一个新奇的生物学开关一样，开动或关闭基因。比如说，当玉米染色体上产生紫色的基因gy附近插入一