สาขาวิชาพันธุศาสตร์ เป็นสาขาวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับ โครโมโซม ยีน การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม และความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ในสาขาพันธุศาสตร์ของภาควิชาพฤกษศาสตร์นี้เน้นการทำงานวิจัยทั้งในระดับโครโมโซมและดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ได้แก่ มนุษย์ พืช สัตว์ และจุลินทรีย์ ซึ่งงานวิจัยในภาควิชาพฤกษศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้เน้นการวิจัยในแง่ต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
• การวิจัยด้านมนุษย์พันธุศาสตร์ ซึ่งเป็นความรู้พื้นฐานทางการแพทย์ เน้นการวิจัยในโรคในผู้สูงอายุที่เกิดจากความผิดปกติของยีนต่างๆ เช่น โรคกระดูกพรุน โรคข้อเข่าเสื่อม อีกทั้งยังมีการวิจัยเกี่ยวกับการเลือกยาให้เหมาะสมกับพันธุกรรมของผู้ป่วยที่จะได้รับการปลูกถ่ายไต เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดในการรักษา นอกจากนี้ยังศึกษาถึงกลไกของการเกิดโรคมะเร็ง และวิธีการวินิจฉัยโรคมะเร็งโดยการตรวจดีเอ็นเอ และอาร์เอ็นเอ เพื่อประโยชน์ในการป้องกันและรักษาโรคมะเร็งต่อไปในอนาคต
• การศึกษาวิจัยด้านเซลล์พันธุศาสตร์ เน้นการวิจัยในพืชและสัตว์ นิสิตสามารถส่องกล้องจุลทรรศน์เพื่อศึกษาโครโมโซมของพืชและสัตว์ชนิดต่างๆ และจัดเรียงโครโมโซมตามหลักสากลได้ ซึ่งมีประโยชน์ในการจำแนกชนิดของพืชและสัตว์ตามจำนวนและโครงสร้างของโครโมโซมได้
• การศึกษาพันธุศาสตร์ด้านการปรับปรุงพันธุ์พืช มุ่งเน้นไปที่การศึกษาพันธุกรรมของยีนที่ควบคุมลักษณะทำสคัญทางการเกษตร เช่น ความสามารถในการต้านทานโรคและแมลง การทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม และลักษณะคุณภาพของผลผลิต เป็นต้น โดยเน้นการศึกษาวิจัยในพืชเศรษฐกิจ เช่น ถั่วเหลือง ข้าว
• การศึกษาด้านพันธุศาสตร์ของจุลินทรีย์ มุ่งเน้นไปที่การค้นหาและปรับปรุงจุลินทรีย์ให้เป็นประโยชน์ต่องานด้านอุตสาหกรรม เช่น เพื่อให้ได้เชื้อจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นต้น
