遗传和变异

生物的遗传特性维持物种的稳定性，变异特性则推动物种进化。噬菌体侵染细菌实验揭示DNA是遗传物质。绝大多数生物遗传物质为DNA，故DNA是主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主要载体为染色体，其多样性与特异性源自碱基排列的千变万化和特定性。DNA复制传递遗传信息，模板精确性与碱基互补保证复制准确进行。子代性状相似源于复制DNA。基因作为特定DNA片段在染色体上呈线性排列，控制蛋白质合成实现基因表达。基因脱氧核苷酸排列顺序决定遗传信息，细胞核与细胞质共同作用于遗传。一条染色体包含一个DNA分子，多个基因分布其中。基因型与表现型相互关联，前者为内在因素，后者为表现形式，个体发育过程中受基因与环境双重影响。等位基因遵循基因分离规律在减数分裂中分离，自由组合规律指导基因自由组合。显性遗传病在近亲结婚后代发病率增加，基因突变是生物变异与进化的关键，产生新性状。

多倍体植物形成，自然与人工方式各异。外界条件剧烈变化导致自然界多倍体植物形成，人工多倍体植物通过秋水仙素处理种子或幼苗，阻断有丝分裂纺锤体形成，加速染色体复制，从而形成多倍体。利用单倍体植株培育新品种，显著缩短育种年限，前提是单倍体由二倍体配子培育而成，通过秋水仙素处理可获得纯合体。