Chromosomen sind hochkondensierte Stäbchen aus Desoxyribonukleinsäure (DNA), dem genetischen Material, das die Bausteine des Lebens enthält. Die DNA speichert wichtige Informationen über die Struktur eines Tieres oder einer Pflanze und hilft dem Organismus dabei, sein Wachstum zu lenken und die täglichen Aufgaben zu bewältigen. Chromosomen dienen als Speicher für dieses wichtige Material, teilen sich regelmäßig zusammen mit den Zellen und replizieren, um Kopien der darin enthaltenen DNA zu erstellen. Chromosomen sind auch für die sexuelle Fortpflanzung sehr wichtig, da sie es einem Organismus ermöglichen, genetisches Material an Nachkommen weiterzugeben.
Bei Organismen mit Zellkernen, den Eukaryoten, befinden sich Chromosomen im Inneren des Zellkerns. Die meisten dieser Organismen haben einen Satz von Chromosomen, die paarweise vorkommen. In strukturellen Zellen behält jede Zelle einen vollständigen Chromosomensatz, in der sogenannten diploiden Form, was auf die Tatsache hinweist, dass der Chromosomensatz vollständig ist. In Zellen für die sexuelle Fortpflanzung wie Eier oder Sperma hat jede Zelle nur die Hälfte des genetischen Materials des Elternorganismus, das in haploider Form gespeichert ist, um sicherzustellen, dass der Elternteil die Hälfte seiner Gene weitergibt.
Jedes Ende eines Chromosoms ist mit einem Telomer bedeckt, einer Kette sich wiederholender DNA, die das Chromosom vor Schäden schützt. Wissenschaftler betrachten manchmal Telomere, um wichtige Informationen über einen Organismus zu erhalten, da sie sich im Laufe der Zeit zu verändern scheinen und mit dem Altern in Verbindung gebracht werden können. Wenn sich Chromosomen teilen, um Kopien zu erstellen, sorgt das Telomer auch dafür, dass das gesamte wichtige genetische Material kopiert wird.
Jedes Mal, wenn sich eine Zelle teilt, werden die darin enthaltenen Chromosomen repliziert. Bei der Mitose, der normalen Zellteilung, machen die Chromosomen Kopien von sich selbst, die sich später paaren, sodass am Ende der Zellteilung zwei Zellen mit jeweils einem Satz diploider Chromosomen stehen. Wenn sich Zellen teilen, um Fortpflanzungsmaterial zu erzeugen, ein Prozess, der Meiose genannt wird, liefert jede Teilung vier Zellen, jede mit einem haploiden Chromosomensatz. Diese Zellen werden Gameten genannt, und wenn sie sich treffen, enthalten sie genug genetisches Material, um einen völlig neuen Organismus zu schaffen.
Beim Menschen beträgt die normale Anzahl der Chromosomen 46, die in 23 Paaren vorkommen. Jedes Chromosomenpaar speichert unterschiedliche Informationen, und jede Beschädigung eines Chromosoms kann ernsthafte Probleme für den Elternorganismus verursachen. Bei der Zellteilung treten in der Regel Fehler auf, die zu Lücken im Erbgut im Chromosom führen. In einigen Fällen tritt eine abnormale Anzahl von Chromosomen in einem Zustand auf, der als Aneuploidie bekannt ist. Aneuploidie in Fortpflanzungszellen kann ein großes Problem sein, da sie Geburtsfehler verursacht.