对乳腺癌和卵巢癌异常高发生率的家族性连锁分析发现其致癌过程涉及特殊的基因，年龄（早于45岁发病）是决定该基因的突变是否参与家族性聚集的关键因素。该基因位于染色体17q21基因座上，称为BRCA1，属抑癌基因，在乳腺癌和巢癌中均曾发现其野生型染色体的缺失和LOH。BRCA1基因编参政的相对分子质量为190000的蛋白质。其确切的功能尚有争议，但其结构提供了某些线索：它含有一个在NH2端的环指结构（表示有结合DNA的能力），并含有和粒蛋白（granin）家族同源的序列（表示可能有分泌作用）。BRCA1在人和小鼠中的表达都由雌激素诱导。它选择性地抑制乳腺和卵巢细胞增生。乳腺癌家族BRCA1基因的种系突变导致50％的遗传性乳腺癌。BRCA1基因的突变遍及其全部23个外显子，大多为碱基的缺失导致翻译出截蛋白质，或在环指基序中的错义突变。突变的BRCA1不能抑也腺和卵巢细胞的增生。卵巢癌中的突变与乳腺肿瘤中的相比较，发生在基因的5`部分。在未经选择的患遗传性乳腺癌妇女的种系中，BRCA1的突变率为1、800。史在大约1％的Ashkenazi犹太人中发现BRCA1基因中外显子2的第185密码子缺失腺嘌呤和鸟嘌突变（185delAG）,可能与犹太人中乳腺癌的高发生率有关。而在散发性乳腺癌中，BRCA1突变的检出率很低，说明其体细甩突变并非常见。BRCA1突变携带者中卵巢癌的危险度也会增加（40岁时40％，70岁时90％）。BRCA1异常的卵巢癌的生物学呈低度侵袭性，其生存期较长，男性BRCA1突变携带者的前列腺癌危增加3.3倍。
后来又发现位于当体13q12-13第二个基因座的BRCA2，它编码一个含有3418个氧基酸的很大的蛋白质，与任何已知数据库中的蛋白质均无同源性。它与另一半遗传性乳腺癌及男性乳腺癌的发生有关。
此外，p53基因种系突变的Li-Fraumeni综合征家族有早年发生肉瘤、脑瘤、乳腺癌、白血病及肺和肾上腺皮质癌的倾向，在毛细胞血管扩张性共济失调症基因（ATM）突变的杂合子个体，患乳腺癌做出险增加8倍。由于在一般人群中有很高频率（约0.5％）ATM突变的等位基因，困此该基因可能对7％乳腺癌的发生有显著影响。其他出现种系突变和增加乳腺癌危险的低上显率基因还有H-ras VNTR(不同数目的前后重复)。3％-4％的白种人群中有H-ras VNTR，其患乳腺癌的危险增加2-3倍。雄酮受体基因的种系突变与男性腺癌危险增加有关。
除了遗传性乳腺癌和卵巢癌综合征外，有些卵巢癌属于遗传性非息肉病性结肠癌（HNPCC）的癌症谱。应用这些遗传学的资料有助于制订对高危家族成员的遗传咨询和处理策略。
