虽然摩尔根创立了基因遗传理论，科学家们通过许多遗传现象证实了基因的存在，但当时他们没有真正在实际中观察到基因这一物质。
一条带血的绷带却成为了人类解开基因之谜的钥匙。1868年，瑞士化学家米歇尔在一条带血的绷带上找到了记录遗传信息的“无字天书”——核酸。
这条为人类遗传学做出了贡献的绷带，是米歇尔从外科诊所的废物箱中捡来的。浓血的主要成分是白细胞和人体细胞。米歇尔把绷带放在硫酸钠稀溶液中冲洗，使细胞保持完好并与脓液中的其他成分分开。通过这种方式得到了很多白血球细胞。然后，他又用酸溶解了包围在白血球外的大部分物质而得到了细胞核，再用稀碱处理细胞核，又得到了一种含磷量很高的本来物质。这种未知物质被兴趣盎然的米歇尔定名为“核素”。不久，米歇尔的德国导师塞勒也从酵母菌中提取出了核素。
1879年，塞勒的学生科塞尔开始系统地研究核素的结构。20世纪初，科塞尔把核素的所有组成成分——糖、磷酸、嘌呤碱、嘧啶碱全部破译出来。
1889年，与米歇尔同一实验室的生物学家阿特曼分离了“核素”中的蛋白质，得到了一种酸性物质。因为这种物质是从细胞核中提取出来的，因此他将其称为“核酸”。
科塞尔和美国细胞学家威尔逊都曾设想核酸可能是在遗传过程中起关键作用的物质。
20世纪20年代，关于核酸的研究取得了进一步的进展。1924年，德国细胞学家福尔根发现核酸中的戊糖有两种：核糖与脱氧核糖。根据含糖的不同，核酸就分为核糖核酸与脱氧核糖核酸。1929年，科塞尔的学生、俄裔美国生物化学家列文发现核酸碱基的主要成分是腺膘呤、鸟膘呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶。列文还证明核酸是由更简单的核苷酸组成的，而核苷酸则是依碱基、核糖、磷酸的顺序连接而成。
列文虽然为探明核酸的成分做出了重要贡献，但他错误地认为核酸结构比较简单。这一观点当时得到了广泛认同，所以科学家认为核酸难以承担起复杂多样的遗传功能。染色体的主要成分除了核酸以外，还有蛋白质，因而科学家们普遍认为结构复杂的大分子蛋白质是遗传信息的载体。
