Chromosomen haben mit mendelscher Vererbung nichts zu tun und tragen Gene nicht physisch.

Als Mendels Arbeiten um 1900 wiederentdeckt wurden, waren seine erblichen „Faktoren“ zunächst mathematische Größen, die aus Kreuzungsverhältnissen erschlossen wurden. Chromosomen dagegen waren sichtbare Strukturen, die sich bei der Zellteilung paarten und trennten. Ob beide Dinge tatsächlich zusammengehörten, war noch offen.

Walter Sutton und Theodor Boveri bemerkten, dass das Verhalten der Chromosomen während der Meiose genau zu dem passte, was mendelsche Aufspaltung verlangte: Homologe Chromosomen liegen paarweise vor, werden auf Keimzellen verteilt und bei der Befruchtung wieder zusammengeführt. Die Chromosomentheorie war zunächst jedoch eine Hypothese und keine gesicherte Identifikation.

Thomas Hunt Morgans Experimente mit Drosophila gaben ihr einen direkten physischen Anker. Das Merkmal weißer Augen folgte dem X-Chromosom, und gekoppelte Merkmale rekombinierten mit Häufigkeiten, aus denen sich ihre relativen Positionen kartieren ließen.

So verbanden sich Zytologie und Kreuzungsforschung: Aus abstrakten Genen wurden Einheiten mit Orten auf Chromosomen. Die Molekulargenetik identifizierte später DNA als ihre wichtigste materielle Grundlage und verfeinerte zugleich, was biologisch überhaupt als Gen gilt.