汉语里有一个词叫“变通”，隐含了中华文化对变化的一种理解——变化带来了解决问题的新思路和新方法。如果我们再深入思考这个问题，就会发现“变化是为了不变”——因为不管思路和方法怎么变，最终的目标都还是要解决问题。
对于自然界中的生物，经过漫长时间的沉淀，早早就建立了这种辩证的思想，在生物生长、发育、繁殖的过程中处处会存在着变异。生命的核心是生命信息，所以根据生命信息是否发生改变将变异分为可遗传变异和不可遗传变异。（注：这与能不能遗传给后代无关。）
常见的不可遗传变异包括所有整容塑形、美发美甲等人为修饰，个体性状改变不是由遗传物质改变造成的，由于遗传信息没有改变，也就不具有遗传给后代的物质基础。
常见的可遗传变异包括：基因突变、基因重组和染色体变异。由于都涉及到遗传物质的改变，具有了遗传给后代的物质基础。但是，可遗传变异不一定能遗传给后代，只有变异发生在特定时空条件——产生生殖细胞时，才可以将变异遗传给后代，否则只能改变本代个体的性状。
一个基因就能发生的基因突变基因是有遗传效应的DNA（或RNA）片段，基因的遗传信息储存在核苷酸（或者说碱基）的排列顺序中，这个特定排列顺序就是基因的结构，有正确结构的基因就能完成正常的功能，经过转录、翻译合成特定蛋白质，承担某个生命活动中的某个功能。一旦其中的一个或几个碱基对发生变化——包括缺失、增添、替换，就会导致基因结构发生改变。
图示基因突变的三种类型（由左到右为碱基对替换、缺失和增添）
基因结构发生改变的直接导致mRNA的变化，碱基对的增添和缺失会使突变位点以后的密码子发生改变，距离启动子（RNA聚合酶与DNA的结合位点）越近，后面受影响的密码子越多，产生的蛋白质结构差异越大。而碱基对的替换，不会改变其他碱基的位置，只会改变该碱基对所在的密码子，最多导致蛋白质中一个氨基酸的改变，若突变前后的密码子对应同一个氨基酸（密码子的简并性提供容错空间），蛋白质的序列和结构还会保持不变呢。
虽然一个小小的基因突变不起眼，但每种生物都可以发生（普遍性），每一个基因随时都可以发生（随机性），一个基因任意一个碱基对都有可能发生改变，产生不同的等位基因（不定向性）。就像你在抄课文，正常情况偶尔会有笔误，基因突变发生的频率也不高（低频性）；可能错误抄出的句子比原来还妙，当然大多数情况下抄错了是不如原文的，基因突变产生的新基因也有少利多害性。这些变化自然状况下就可以发生（自发突变），但是特殊条件（诱发突变）会提高突变率，就像你在嘈杂环境下抄课文出现错误的概率更高一样，外界条件不能改变突变的性质。这些自发或者诱发的突变，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料。
多个基因间的基因重组基因突变的发生虽然普遍但是频率低，有一种变异和它正好相反，发生时间和位置固定但是%发生——基因重组。基因重组只发生在减数分裂过程中，且减数分裂过程中必有基因重组。任意两个不在同一位置的基因都称作非等位基因，第一种位于同源染色体上不同位置，称作同源染色体上的非等位基因（下图中A、a与B、b）。第二种是位于非同源染色体上的非等位基因（下图中A、a与D、d）。两个及两个以上非等位基因之间是可以重新组合的，新组合会给后代带来新的基因型，也就会产生与亲代不同的表型了。
基因的位置
同源染色体上的非等位基因，A和B位于同一染色体上，所以二者一般情况下是一起活动的，A想要跟b走到一起就需要两个染色体断裂并在原位重连，即同源染色体非姐妹染色单体交叉互换。
同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
由上图可以看出，在这两个位置发生交叉互换均可以使A和C发生基因重组，但只有B、C间发生交叉互换（图中偏下）才能使B和C发生基因重组，由此可推得：一条染色体上非等位基因距离越远越易发生基因重组。这种基因重组只发生在减数第一次分裂前期（或者说四分体时期）。交叉互换的结果是一个性原细胞能产生四种配子（两种亲代配子、两种重组配子，比例为1:1:1:1），但是毕竟不是每个细胞都有机会发生交叉互换的，大多数未发生交叉互换的细胞只能产生两种亲代配子，这样综合来看，该个体会产生四种配子，两种亲代配子：两种重组配子的数量=多：多：少：少。
如果基因位于非同源染色体上，就自由的多了，减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合可不是白叫的。虽然每一个性原细胞只有一次选择重组方式的机会，但是该个体有足够的性原细胞，每个细胞会随机选择一种组合方式，那么下图中左右两种情况发生的概率就会相等，最终四种配子比例=1:1:1:1。
非同源染色体自由组合
了解AaBb如果某个体基因型为AaBb，他的基因与染色体的位置关系有以下三种，思考如何判断该个体基因和染色体的关系呢？
答：对该个体进行测交。
若后代基因型AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,染色体和基因的关系为①。（此时两对基因遵循自由组合定律，或者说两对基因独立遗传）
若后代基因型AaBb:Aabb:aaBb:aabb=多:少:少:多,染色体和基因的关系为②。（此时称A和B连锁，a和b连锁）
若后代基因型AaBb:Aabb:aaBb:aabb=少:多:多:少,染色体和基因的关系为③。（此时称A和b连锁，a和B连锁）
凡是减数分裂，至少存在非同源染色体自由组合，基因重组导致产生多种多样的配子，也就解释了“龙生九子，九子各异”的现象。这种必发的概率和多样的配子类型是有性生殖优越性的体现。
除去在基因水平上的突变和重组，当一个染色体上的多个连续基因一起出现变化时，就需要重点
