Az élőlények tulajdonságait végső soron a sejtjeikben, a szervezetükben lejátszódó biokémiai átalakulások határozzák meg. A veteményborsó virágszirmainak színét adó vörös festékanyag egy enzimreakció terméke. A festékképződés egy színtelen előanyagból indul ki, amely egy enzim közreműködésével vörös színű festékké alakul át. Az átalakulást katalizáló enzim aminosavsorrendjét meghatározó gén a sejtmagban található kromoszómák egyikén helyezkedik el. Ha ebben a DNS-szakaszban pont mutáció történik, és megváltozik a bázissorrend, akkor a fehérjeszintézis során módosulhat a festékanyag képződését katalizáló enzim aminosavsorrendje. Az aminosav
sorrend változása miatt az enzim elveszítheti működőképességét, aminek következménye, hogy a virágszirom sejtjeiben a színtelen előanyag nem alakul át, ezért a növény fehér színű virágokat hoz. Az örökítő anyag szerkezetének változása miatt tehát módosul az élőlény egyik tulajdonsága, a virág színe. A példából az a következtetés is adódik, hogy valójában nem az élőlények tulajdonságai öröklődnek, hanem a tulajdonságokat meghatározó gének. Egy-egy génnek több eltérő bázissorrendű változata, allélja lehet. Ezzel függ össze az, hogy az élőlények tulajdonságaik tekintetében nagyfokú változatosságot mutatnak.Minden ivarosan szaporodó élőlény teste egyetlen sejtből, a megtermékenyítés során kialakuló zigótából indul fejlődésnek. Az ivarsejtek haploidok, vagyis kromoszómakészletük egyszeres. Ez azt jelenti, hogy minden különböző alakú és működésű kromoszómából csak egyet-egyet tartalmaznak. Az ivarsejtek összeolvadásával létrejövő zigótában így megtalálhatók a petesejtből származó anyai és a hímivarsejtből származó apai eredetű kromoszómák. Ezért a zigóta, és a belőle kialakuló szöveti sejtek diploidok, azaz kromoszómakészletük kétszeres. Az azonos génsorozatokat tartalmazó apai és anyai eredetű kromoszómák a homológ kromoszómák.
A sejtmagban található kromoszómák tartalmazzák a szervezet felépítésére vonatkozó genetikai információt. Génállományuk alkotja a zigótából kifejlődő egyed genotípusát. A gének összehangolt működése alakítja ki az élőlény alaki és működési sajátságait, más szóval fenotípusát. A fenotípusba tartoznak az egyedek látható, illetve különböző vizsgálatokkal kimutatható tulajdonságai − emberben például a szem- és a hajszín, a vércsoportok stb.
A diploid szervezetek szöveti sejtjeiben a gének két-két példányban vannak jelen, alléljaik a homológ kromoszómák azonos szakaszain helyezkednek el. A homozigóta egyedek sejtjei a vizsgált génre nézve azonos allélokat tartalmaznak. A heterozigóta egyedek sejtjeiben a vizsgált génre nézve két különböző allél található.
A genetikai leírásokban a különböző géneket más-más betűvel jelölik (pl. A, B, C, D stb.). Egy gén alléljait pedig ugyanannak a betűnek valamilyen módon megkülönböztetett változataival (pl. A1 − A2; A − a).
Allélpárok egy diploid sejt homológ kromoszómáin
Az „A” génre nézve az egyed sejtjei homozigóták, mivel homológ kromoszómáin egyforma allélok (A és A) vannak. A „B” génre nézve az egyed heterozigóta, mert a génnek különböző alléljait (B és b) tartalmazza.