亲子之间以及子代个体之间性状表现存在差异的现象称为变异（variation）。可分为基因重组﹑基因突变与染色体畸变。

概述

变异,指同种生物后代与前代、同代生物不同个体之间在形体特征、生理特征等方面所表现出来的差别。变异分两大类，即可遗传变异与不可遗传变异。现代遗传学表明，不可遗传变异与进化无关，与进化有关的是可遗传变异，前者是由于环境变化而造成，不会遗传给后代，如由于水肥不足而造成的植株瘦弱矮小；后一变异是由于遗传物质的改变所致，其方式有突变（包括基因突变和染色体变异）与基因重组。

同种生物世代之间或同代生物不同个体之间在形态特征、生理特征等方面所表现的差异。

遗传变异

生物的亲代与子代之间相似和不相似的现象。相同的基因规定着生物体发育相同的性状，于是表现为遗传，体现了生物界的稳定性。但这种稳定性是相对的，因为基因在世代延绵的长期发展过程中，难免会在此时或彼时发生结构的改变。结构改变了的基因使生物体发育不同于改变前的性状，于是出现了变异（可遗传变异）。可遗传变异使遗传有了新的内容，也使生物的漫长生命连续系统得以持续的发展、进化。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育。

生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异，这就是生物的变异现象。生物的变异有些是可遗传的，有些是不可遗传的。可遗传的变异是指生物体能遗传给后代的变异。这种变异是由遗传物质发生变化而引起的。不可遗传的变异是由外界因素如光照、水源等造成的变异，不会遗传给后代的。

可遗传的变异来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。

基因重组

是指非等位基因间的重新组合。能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂，同源染色体彼此分裂的时候，非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换。基因重组是杂交育种的理论基础。

基因突变

是指基因的分子结构的改变，即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息的改变。基因突变的频率很低，但能产生新的基因，对生物的进化有重要意义。发生基因突变的原因是DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫血症。基因突变是诱变育种的理论基础。

染色体变异

是指染色体的数目或结构发生改变。重点是数目的变化。染色体组的概念重在理解。一个染色体组中没有同源染色体，没有等位基因，但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息，即常说的一个基因组。对二倍体生物来说，配子中的所有染色体就是一个染色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力，但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的，如一倍体和三倍体等。

非遗传性变异

非遗传性变异在非遗传性变异中发生最多的是巨酶形式，所谓巨酶是血中的酶由于自身聚合或与血中其他成分结合所形成的高分子量复合物。巨酶，包括巨乳酸脱氢酶（巨LDH）、巨淀粉酶（巨Amy）、巨碱性磷酸酶（巨ALP）、巨肌酸激酶（巨CK）、巨谷草转氨酶（巨AST）等，对非遗传性变异可用免疫鉴定法检验是否为LDH结合免疫球蛋白复合物。

进化

指一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。

一般说来，进化过程的进步具有如下特征：

①在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。

②从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。

③内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。

除进步性发展外，生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化，它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性，如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时，高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝，如爱尔兰鹿，由于过分发达的角对生存弊多利少，以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应，也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼，雄体寄生在雌体上，雄体消化器官退化，唯有精巢特别膨大，以保证种族繁衍。

所有的猫都是食肉动物，就连小巧可爱的虎斑猫也不例外。所有猫科动物都有向前的眼睛、锐利的牙齿和精瘦健壮的身躯，都来自于同一祖先“小古猫”。小古猫看起来有点像现在的松貂。现在你可以看到，整个猫的家族，随着生活环境的多种多样，猫的种类也品种繁多。

不同环境下有不同的挑战，在某地特别繁盛的猫种，必定拥有适合此地生存的特别优势，其大小、毛色、图案和体型一定有不同之处。总之，一只生活在沙漠里的猫和生活在丛林里的猫，或者是一只生活在林带边界的猫和生活在寒冷山上的猫必定有不同的需求。

生活在北美落基山脉的山猫，耳朵和脚爪上都有一簇毛，尾巴较短，这些外形特征能帮助它在漫长寒冷的冬日里维持体温，其足部厚厚的软毛有如雪鞋，让它能在雪地中行动。

美洲虎的长尾巴和强健的四肢，能使它在雨林环境中跳跃飞奔时保持平衡；不论是在地面上还是在树杈间，它身上的斑点都能和阳光的光点混而为一，好让它在神不知鬼不觉中靠近猎物。

撒哈拉沙漠中的沙猫，脚上也有一簇毛，使得它不会被炽热的沙地灼伤，还可在沙地上迅速移动，不致下陷。它的大耳朵具有较大的表面积，不但能帮助散热，还可敏锐地判断出猎物的位置。

豹是非洲的另一种优秀狩猎者，这种猫科动物已进化出一种本领，能够在捕获猎物以后将其拖到树上。一只豹可以把相当于自身质量的羚羊拖到树枝间，以免被其他的掠食者或食腐动物发现。

长腿的印度豹是惟一一种不能伸缩爪子的猫科动物，它的爪子和狗的趾甲比较相似，因此它在扑向猎物的时候有惊人的爆发力。印度豹将猎物扑倒在地以后，便以其强有力的下颌和锋利的牙齿紧咬住猎物的喉咙。

辽阔的非洲大草原上，生活着许多动物种群和神秘的猎食者，非洲狮便是其中之一。它们拥有强壮的肌肉、极具弹性的脊椎、锐利的爪子和牙齿，以便捕捉猎物。非洲狮还可以与它生活的黄褐色的环境融为一体，因此即使离猎物很近，也不容易被察觉。

雪豹身上厚厚的白色皮毛和灰色斑点，不但可以保护它隐身在冰天雪地的环境中，而且具有保暖的作用。这种猫科动物的肺已发展得比较大，这使它能在空气稀薄的喜马拉雅山上获取更多的氧气，而其宽大的足部使其在跳跃时更加强壮有力，也帮它更容易穿越厚厚的雪地。

西伯利亚虎生活在中国北方茂密的森林地区，它身上的条纹能够在猎食时帮助它进行伪装。当这个掠食者在丛林中穿梭时，它身上的条纹会打断树林阴影映在它身上的轮廓，同时它的毛色也可以协助它在夜间进行伪装。

由俄罗斯南部延伸至中国的这片广阔、多石的草原，十分适合稀有的帕拉斯猫生存，它们娇小的体型和长而浓密的皮毛，冬天能使它们保持温暖，夏季让它们免受曝晒；帕拉斯猫的头部平坦，眼睛高高地长在头骨上，这种外形能使其躲在岩石后寻找猎物时不至于被发现。

历史考察

人类今天对生物变异现象及其内在机制的认识，是长期发展的结果。生物机体存在变异，在中国先秦时期的典籍中就有不少记载。《庄子》一书中曾提到“种有几”。北魏时期的贾思勰观察到栽培中的大蒜与芜菁的变异，但原因不明。他说:“大蒜瓣变小，芜菁根变大，二事相反，其理难明”（《齐民要术·种蒜》）。明朝的张谦德在其《朱砂鱼谱》中不仅看到家养金鱼的大量变异，而且提出一套通过人工选择培育新品种的方法，即:“蓄类贵广，而选择贵精”，日积月累，“自然奇品悉备”。这些都是零星的观察。

19世纪英国生物学家C.R.达尔文系统地考察过生物的变异，指出变异是生物普遍存在的共同特征。他对变异的类型、变异的规律以及变异与进化的关系都有系统的论述。但由于受当时自然科学条件的限制，他并未了解变异的具体原因。他自己也承认对每一对每一特殊变异的原因是茫然无知的。20世纪以来遗传学的发展，才使人们对变异有了更深刻的理解。

哲学意义

人类对生物变异的认识史，也是人类干预自然、改变自然的历史。遗传工程技术的兴起，使人类拥有改造自然的新手段，开创了直接操作遗传物质、改造旧生物和创造新生物的时代，从而使定向改造生物成为现实。分子生物学表明，碱基对变化所引起的突变是随机的、偶然的，突变的结果与突变的原因之间不相对应。有人由此作出哲学结论说，进化的根基是纯粹偶然的。科学发展证明，进化是一个复杂的过程。它不仅在不同的环境下以不同的方式发生，而且是多层次结构下各种规律相互作用的结果。突变只为进化提供基础，点突变的随机性是否与整个系统相协调，还得由生物机体的调节装置加以检验，而且“热点”的存在也表明突变不完全是随机的。突变型发生后进入群体，又受到群体生理规律的制约，在生态范围内最后由自然选择决定取舍。经过这种多层次的相互制约，不确定的偶然变异便纳入一定方向。这一过程体现着偶然性与必然性的辩证法。