Известно, что родители передают потомству одинаковое количество хромосом. В случае человека по 23 хромосомы от каждого. В результате получается 46 хромосом или 23 гомологичные пары.
Хромосомы находятся в ядре клетки. В их состав входит ДНК, которая несет генетическую информацию, то есть гены.
Однако ДНК есть не только в ядре. Она имеется и в митохондриях - клеточных органеллах, отвечающих за окисление органических веществ с целью получения энергии. Митохондриальная ДНК тоже несет гены, но кодирующие в основном белки и РНК, необходимые самим митохондриям.
В яйцеклетках больше митохондрий и, следовательно, больше такой ДНК. В сперматозоидах тоже есть митохондрии, иначе они бы не смогли двигаться. Однако в процессе оплодотворения или после него митохондрии отца обычно разрушаются.
Таким образом ребенок почти всегда наследует митохондриальную ДНК матери, потому что в зиготе остаются только ее митохондрии. Если у женщины нет дочерей, ее митохондриальная ДНК выбывает из эволюции. Потому что сыновья хоть и наследуют митохондрии матери, передать их следующему поколению не могут.
Структуру, в которой хранится ДНК в митохондриях, называют не хромосомой, а плазмидом. Обычно он имеет не линейную форму, а кольцевую, чем напоминает генетический материал бактерий. Согласно гипотезе симбиогенеза, митохондрии когда-то были бактериями, которые начали жить внутри других клеток, а потом уже обе стороны не смогли друг без друга.