Количество ДНК строго постоянно во всех клетках организма. ДНК обладает следующими особенностями, обеспечивающими свойства наследственности: достаточной стабильностью в сохранении своей молекулярной структуры; способностью к самовоспроизведению, т. е. к самосинтезу одной из нитей комплементарной второй нити; передачей своей генетической информации из ядра в цитоплазму, где происходит синтез белка соответствующей структуры.
С нитей ДНК информация «переписывается» на информационную рибонуклеиновую кислоту (РНК), а транспортная РНК захватывает нужные для синтеза белка аминокислоты в цитоплазме и доставляет их к рибосомам клетки, в которых происходит этот синтез, и готовые молекулы белка из рибосом выходят в цитоплазму.
ДНК, несущая набор генов, входит в структуру хромосом, которые являются материальными морфологическими носителями вещества наследственности. Каждая хромосома состоит из двух тонких нитей — хромомер. Число и форма хромосом постоянны для каждого вида. В соматических клетках хромосомы образуют пары гомологических, то есть одинаковых по размерам и форме, хромосом. Одна из пары получена в процессе оплодотворения от отца и несет его наследственные особенности, а другая — гомологичная — хромосома получена от матери и вносит материнскую наследственность. Следовательно, через набор таких хромосом потомки получают наследственность обоих родителей.
Набор парных хромосом называется диплоидным и составляет кариотип. У разных видов животных он колеблется от двух до ста пар. В половых клетках кариотип состоит из одинарного числа хромосом, то есть в два раза меньше, чем в соматических, и называется гаплоидным геномом. Кариотип соматических клеток обозначается символом 2n, а в гаметах — символом п. У собак кариотип содержит 2n=78 хромосом, то есть 39 пар, а в половой клетке геном содержит n–39 хромосом.
В состав кариотипа раздельнополых организмов входят так называемые аутосомные хромосомы, определяющие наследственность большинства признаков и свойств особи. Кроме них, в кариотипе имеется пара половых хромосом, с которыми связано определение половых различий. Половые хромосомы в противоположность сходству членов аутосомной пары различаются междусобой по размерам и форме. Одна из половых хромосом, по размеру большая, обозначается буквой X, а меньшая половая хромосома обозначается буквой У. У млекопитающих женские особи имеют в кариотипе пару одинаковых X-хромосом, а в мужской кариотип входят X и Y-хромосомы. B гаметах самца часть сперматозоидов несет X-хромосому, а другие сперматозоиды Y-хромосому, При оплодотворении яйцеклеток, в каждой из которых кроме аутосом присутствует только одна Х-хромосома, происходит образование зиготы. Часть зигот будет иметь в наборе XX-хромосом (X-(сука)X-(кобель)) и из них формируются организмы самок, а часть зигот получит набор XY-хромосом (X-(кобель)Y), что приведет к формированию мужских особей. Такая передача X и Y-хромосом при оплодотворении обеспечивает соотношение полов в потомстве, близкое к тому, что 50 процентов потомков будут самками, 50 процентов — самцами. Изменение в соотношении полов в сторону большего формирования самок и меньшего — самцов (или наоборот) может быть получено специальными воздействиями на исходные родительские организмы. Но проблема направленного изменения в соотношении полов остается актуальной и нерешенной до последнего времени.
Индивидуальность каждой хромосомы в кариотипе (аутосом и половых X и Y) обусловлена не только их формой и размером, но и набором генов. Участок ДНК, в котором расположен ген, обусловливающий какой-то признак, называется локусом, например локус пигментации шерсти, локус группы крови. Гены одного локуса обозначают прописными или строчными латинскими буквами. Так, у собаки ген черной окраски обозначают буквой В, ген короткошерстности b, ген крипторхизма — с.
Гены различных признаков расположены в хромосоме линейно. Поэтому иногда наблюдается совместное наследование признаков, гены которых расположены в данной хромосоме. Такое наследование называется «сцепленным». У собак установлено сцепленное наследование признаков, гены которых присутствуют в Х-хромосоме, а именно — крипторхизм (ген с) передается с болезнью крови — гемофилией (ген h). У кошек найдено сцепленное наследование голубой радужной оболочки глаз с альбиносным типом шерсти и глухотой.
Для некоторых видов (мушка дрозофила, курица) составлены карты хромосом, которые указывают, в каком участке той или иной хромосомы расположен локус, несущий ген данного признака.