生物組成的最小單位是細胞，動物細胞的構造則分成細胞膜、細胞質及細胞核。細胞質內有各種胞器，而粒線體是真核生物細胞質內的胞器之一，具有外膜系統的結構，負責提供細胞能量，是細胞的發電廠。粒線體可提供組織、器官及全身活動時所需能量的 90％。動物細胞粒線體擁有自己的遺傳物質，稱為粒線體 DNA，與細胞核內的基因組 DNA 各有職司的任務。 豬基因組 DNA
核?酸是由一個磷酸根、一個五碳醣和一個鹼基所組成。許多核?酸組合成一長條，就是去氧核醣核酸（DNA）分子，包含腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G）、胞嘧啶（C）及胸腺嘧啶（T）四種鹼基，而核醣核酸 （ RNA ） 的組成則是腺嘌呤、鳥糞嘌呤、胞嘧啶及尿嘧啶（U）四種鹼基。
生物細胞核就是由 DNA 及組蛋白（histon）兩種化學物質所組成，組蛋白是球狀結構，DNA 則是雙螺旋結構。DNA 纏繞在組蛋白上，再堆疊纏繞成染色體，染色體承載著生物體內所有遺傳物質，所有染色體則構成生物的基因組（genome）DNA。
基因是一段可以表現的 DNA 序列，經由轉錄可形成 mRNA，然後再經轉譯形成胺基酸。由這段 DNA 完整序列所產生的胺基酸，可組成對生物體有功能的蛋白質。這樣一段可以表現的 DNA 序列，在基因組 DNA 也稱為外顯子（exon）。另外在真核細胞染色體上有時會插有不會表現的 DNA 序列，稱為內含子（intron），可能與基因的調節有關。
豬的基因組是由 19 對染色體，含 18 對體染色體與一對性染色體，所組成的完整基因組合。這套基因組是雙股螺旋結構，採用四個英文字母Ａ、Ｔ、Ｃ及Ｇ來組合，通常 A?T 或 C?G 配對成一鹼基對（base pair, bp），豬的基因組 DNA 總計包含 30 億個鹼基對。
豬粒線體基因的組成
家畜禽粒線體 DNA 序列具高度同源性且大小相近，並且無蛋白質附著於上，是一雙股環狀螺旋分子構造，長度約為 16000 到 18000 個鹼基對。豬粒線體 DNA 的序列已全部被定序出來，其雙股 DNA 分別稱為 H? 股及 L? 股 DNA，包含 13 個可轉譯為蛋白質的 mRNA、二個核蛋白核醣核酸、22 個 tRNA 基因和可進行 RNA 複製與轉錄起點的一段 D? 環區域。
大多數細胞中都有上百個以上的粒線體，但只有一組基因組 DNA，因此在等量的樣品中，粒線體 DNA 更容易被放大和使用。粒線體 DNA 因為沒有組蛋白保護，相對於染色體 DNA，演變快了許多，因此累積了更多的資訊可以用來鑑定物種。
粒線體 DNA 沒有介於表現序列之間的 DNA 內含子序列，因此可直接複製。粒線體 DNA 遠小於細胞核 DNA，僅存在於細胞質的粒線體內。粒線體內有很高的複製數量，例如在家畜禽的細胞內有 5000 至 10000 個粒線體 DNA，都經由母系遺傳。
由於粒線體 DNA 在複製過程中缺乏修補能力，發生單一鹼基突變及長度突變的機率較高，若經長時間的累積會超越其他物種演化的速率。因此利用粒線體 DNA 特高的演化速率，可探討同一家畜禽族群間或族群內的歧異度，以及各家畜禽間的親緣與演化上的關係。
D? 環區域介於可轉移脯胺酸的核醣核酸與可轉移苯丙胺酸的核醣核酸基因之間，全長約 1,175 個鹼基對，在這個區域中，主要的功能序列是豬粒線體DNA序列中演化最高區域，控制 DNA 複製與基因表現。豬 D? 環區域長度不一定，原因是這個區域在 711 鹼基對序列後存在一段由 10 個鹼基對所組成的重複序列。由於多單位的重複序列會因序列間互補關係而形成柄狀結構，如此在粒線體複製時可能導致複製程序的失誤，而使這個重複序列逢機存在。
如同其他哺乳類動物基因組一樣，豬的粒線體 DNA 遺傳密碼與細胞核基因組 DNA 中使用者略有差異。在豬粒線體 22 個 tRNA 基因密碼子中，UGA 譯碼成色胺酸而非終止密碼，AUA 譯碼成甲硫胺酸而非異白胺酸，而 AGA 及 AGG 則是終止密碼而非精胺酸。豬粒線體基因組中有 11 個胺基酸譯碼基因的起始胺基酸是甲硫胺酸，它們分別譯碼自九個 AUG 及二個 AUA 密碼子，然而 ND2 及 ND4L 基因卻分別以 AUU（譯碼為異白胺酸）及 GUG（譯碼為纈胺酸）為起始密碼。
豬粒線體基因組中有六個及二個基因分別以 UAA 與 UAG 為終止密碼，Cyto b 基因是以 AGA 為終止密碼。COⅡ、COⅢ、ND1-6 及 ND4 四個基因則是以不完全終止密碼 UNN 為結束。
基因的分生多態性
單股構形多態性
在電泳條件下，片段大小相似的 DNA 在雙股狀態時，泳動速率一致，不易區別。但在單股狀態時，因序列不同會導致摺疊結構改變，因此可利用其電泳速率的差異來分離片段，染色後形成多態性的態樣。因為這技術非常敏感，長度在 200 鹼基對左右的片段中就算只改變單一鹼基也可輕易探知，因此這項技術已被廣泛應用在遺傳疾病診斷及生物演化的研究上。
例如單股構形多態性可應用在親子鑑別上。豬卵受精時只有精子頭部入卵，精子頭部主要是由細胞核和頭帽所組成，頭部前端是頭帽，頭帽內含有多種溶解酵素，細胞核中主要是染色體，因此豬受精卵的細胞質幾乎全部源自母親的卵子，子代的細胞質遺傳物質（即粒線體）是以母性遺傳方式世代沿襲而來。舉例來說，梅山豬子畜 No. 2008、2006 及 2010 的單股構形多態性是Ｂ態樣，其父畜（No. 5113）及母畜（No. 5008）分別是Ｃ及Ｂ態樣。同父異母的子畜 No. 2703、2705 及 2707 是Ｃ態樣，其母畜（No. 7508）也是Ｃ態樣，完全符合母性遺傳。
此外，單股構形多態性可應用在臺灣現有豬種類緣關係的研究上。臺灣現有主要豬種計有八種，其中藍瑞斯、約克夏、杜洛克、漢布夏及盤克夏等五個品種源自歐美，桃園豬、小耳種蘭嶼系及梅山豬等三個品種則源自亞洲。應用單股構形多態性分生技術分析豬粒線體 DNA D? 環區的多態性，可發現各豬種單股構形多態性電泳態樣分布情形。
藍瑞斯及盤克夏都是Ａ態樣，杜洛克有 A（71.2％）和 B（28.8％）兩種態樣，約克夏有 A（14.9％）、B（63.8％）和 C（21.3％）三種態樣，桃園豬則全是Ｄ態樣，小耳種蘭嶼系有 C（83.3％）與 D（16.7％）兩種態樣，梅山豬有 B（25.0％）和 C（75.0％）兩種態樣，漢布夏有 A（20％）和 C（80％）兩種態樣。
品種間單股構形多態性電泳態樣頻率分布愈相似，表示類緣關係愈近。桃園豬的態樣都一樣，可推斷桃園豬系源自同一母系祖先。藍瑞斯、盤克夏及杜洛克等品種有高頻率的Ａ態樣，因此可歸為同一類。而無Ａ態樣的桃園豬、小耳種蘭嶼系及梅山豬等品種，則歸併於另一類。至於約克夏與漢布夏豬種，雖有Ａ態樣但因頻率較低，應介於兩者之間。
依粒線體分析結果，可把臺灣現有豬種歸為三類。一類以歐美品種藍瑞斯、杜洛克及盤克夏豬為主，其雌親類緣關係最接近。另一類以亞洲品種桃園豬、小耳種蘭嶼系及梅山豬為主。而源自歐美品種的漢布夏與約克夏則介於中間。這個結果可供尋找豬隻共同祖先演化軌跡時的參考。
D? 環區域單核啟酸多態性
單核啟酸多態性的原理是以 DNA 為模板，利用四種不同螢光標定的核?酸的類似雙去氧核醣核酸做為材料，進行聚合?連鎖反應。因為這類核?酸類似物沒有一種特定的官能基，因此會終止 DNA 的複製，使得 DNA 合成反應部分會停在該類似物的核?酸處，造成各種長短不一的 DNA 片段。再以毛細管電泳技術分離這些長短不一的 DNA 片段，最後透過雷射光激發，並利用 CCD 偵測每一片段不同螢光的組合來判讀 DNA 序列。
單核啟酸多態性指的是 DNA 序列上發生的單個核啟酸鹼基之間的置換變異，在人群中這種變異的發生頻率至少須大於 1％，否則會被認為是點突變。從演化的觀點來看，單核啟酸多態性具有相當程度的穩定性，即使經過代代相傳，它的改變卻不大，因此可用來研究族群演化。
此外，單核啟酸多態性可應用在 DNA 條形編碼上。早在 1949 年便已發展出條形編碼，它的原理是把線條與空白按照一定的編碼規則組合起來成為獨一的數位符號，用來代表一定的字母、數字等資料。DNA 條形編碼則是把具有某物種特定信息的 DNA 粒子附著在產品上，需要識別產品時，可使產品通過 DNA 譯碼機進行信息的解讀。這就像在大型超市給每個物品一個數位條碼，根據這個條碼，所有的貨物都可以清楚分類，不會造成混雜。
DNA 編碼技術是應用各物種之間特定信息 DNA 上存在著許多的單核啟酸多態性組合，形成條形編碼中粗細不同的線條。動物粒線體 DNA 的演化速率相對於染色體的 DNA 快很多，因此常被科學家用來鑑定物種。因為子代的粒線體 DNA 僅遺傳自母系世代，因此由豬粒線體 DNA 多態性表現可追溯豬種雌親種原。若回溯商業生產場的種母豬親原，往往僅源自少數幾頭種母豬，只要分析這幾頭種母豬，歸類出具有各場特定信息的 DNA，就可形成粒線體 DNA 的條碼以區別商業生產場的產物。
把核酸 ATCG 與重複序列數目化成線條與空白，按照一定的編碼規則，就可組合成 DNA 條碼。未來若再擴展到粒線體 DNA 其他區域定序，如細胞色素Ｃ氧化?次單位 I 基因等，或粒線體 DNA 完全定序，就可延伸成一編碼資料庫。而由這個資料庫結合所建立的 DNA 條碼技術，可構成商業生產場豬肉產品的逆向追蹤系統，以預防產品的運輸、流通、銷售過程中可能發生的仿冒行為，有利於協助國產豬肉的品牌化。
前景
利用粒線體 DNA 研究物種的遺傳結構，或不同地理族群間的隔離、演化關係時，依其母性遺傳特性進而追溯不同豬種間演化遺傳的證據，已成為研究動物核外遺傳的有效工具。經由對豬粒線體基因的認識，能由種豬粒線體 DNA 各項分生多態性，確認雜交豬種的類緣關係，並了解各豬種的演化過程。解開了複雜的生物系統運作，進而應用於優良種母豬基因選殖，並加以重組，將可育成優良新品種的種豬。
另一方面，有學者認為粒線體 DNA 的突變，可能是人類老化及退化性疾病發生的主要原因。未來若想解開人類生命的奧祕，必須找出功能性的粒線體 DNA，這則有賴於進一步的基因體學與蛋白質體學研究。