NST là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền.

1. Những đặc tính chứng tỏ nhiễm sắc thể là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền :

a. Những đặc tính về cấu trúc :

Nhiễm sắc thể gồm 2 thành phần hóa học tương đương nhau là prôtêin và ADN. Phân tử ADN tạo nên phần lồi lõm của nhiễm sắc thể. Trên phân tử ADN chứa gen mang thông tin di truyền dưới dạng trình tự các bộ ba nuclêôtit trên mạch pôlinuclêôtit, từ đó qui định trình tự các axit amin của phân tử prôtêin, hình thành tính trạng của cơ thể.

Do cấu trúc như vậy, nên nhiễm sắc thể được xem có chức năng chứa đựng và bảo quản thông tin di truyền.

b. Những đặc điểm hoạt động sinh học :

Nhiễm sắc thể có vai trò truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể khác nhau thông qua sự kết hợp giữa các cơ chế nhân đôi, phân li và tái tổ hợp của nhiễm sắc thể trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.

- Trong nguyên phân : cơ chế nhân đôi kết hợp với phân li đồng đều của nhiễm sắc thể về 2 cực của tế bào giúp cho sự giống nhau về thông tin di truyền qua các thế hệ tế bào của cùng một cơ thể.

- Trong giảm phân : cơ chế nhân đôi một lần kết hợp 2 lần phân li của nhiễm sắc thể dẫn đến tạo ra các giao tử đơn bội.

- Trong thụ tinh : cơ chế tái tổ hợp giữa 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 giao tử khác giới cùng loài giúp tái tạo bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội đặc trưng của loài. Tạo ra sự ổn định về thông tin di truyền qua các thế hệ cơ thể của loài.

2. Nhiễm sắc thể chứa đựng phân tử ADN dài hơn nó :

Do cấu trúc xoắn đặc biệt của nhiễm sắc thể :

- Đơn vị cấu tạo của nhiễm sắc thể là các nuclêôxôm liên kết thành chuỗi. Mỗi nuclêôxôm có cấu trúc dạng khối cầu gồm 8 phân tử hixtôn liên kết nhau. Các nuclêôxôm được quấn và nối nhau bởi các đoạn phân tử ADN hình thành sợi cơ bản có đường kính khoảng 100 A0.

- Sợi cơ bản xoắn lại hình thành sợi nhiễm sắc thể có đường kính khoảng 250 A0.

- Sợi nhiễm sắc tiếp tục xoắn và lấy thêm chất nền prôtêin hình thành cấu trúc crômatit, có đường kính khoảng 7000 A0.