染色体説
遺伝の染色体説を明確に提唱したのはウォルター・サットン（Walter Sutton）の1902年の論文が最初である。彼はバッタの一種 "Brachystola magna" を用いて減数分裂の細胞学的な研究を行い、配偶子形成における染色体の挙動がメンデルの法則に従うことを見いだした。メンデルの法則が再発見されて間もない頃である。
認知神経科学
20世紀初頭、サンティアゴ・ラモン・イ・カハール（Santiago Ramon y Cajal）とカミッロ・ゴルジ（Camillo Golgi）はニューロンの研究に着手した。ゴルジは銀染色法によって特定の領域の特定の細胞全体を染色することを可能にした。それにより、彼はニューロンはそれぞれに結合して、1つの細胞質を作っているとする『網状説』を提唱した。カハールはこの説に対し、ミエリンの少ない脳の領域を染色することにより、ニューロンは互いに分離した細胞であるとする『ニューロン説』を主張した。後の時代の電子顕微鏡を用いた実験研究によって、個々のニューロンの細胞膜は互いに独立していることが確かめられ、ニューロン説が実証されるに至り、神経科学における基本的な概念となった。ゴルジとカハールは共に、ニューロン説に関わる彼らの仕事によって、1906年にノーベル生理学・医学賞を受賞している。