遺傳和變異是兩種普遍存在的生命現(xiàn)象。遺傳是指生物體通過生殖產(chǎn)生子代，子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似的現(xiàn)象。如外貌酷似的同卵雙胞胎就是屬于遺傳現(xiàn)象；變異是指生物的子代與親代及子代個體間的性狀差異現(xiàn)象。

親代與子代生物體細(xì)胞核內(nèi)的染色體數(shù)量和種類保持著高度的穩(wěn)定性。同一物種的不同生物個體間，細(xì)胞核中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同，性狀也很相似；不同物種的生物個體間，細(xì)胞核中染色體的數(shù)量和種類有一定差異，性狀也有較大差異。

人們認(rèn)識到染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成，通過一系列科學(xué)實驗證明了DNA是決定生物遺傳性狀的遺傳物質(zhì)。1953年，沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。DNA是由很多脫氧核苷酸聚合而成的兩條長鏈。

我們把這些起遺傳作用的DNA片段稱為基因。在一個DNA分子上有成百上千個基因存在。生物個體能通過精子和卵細(xì)胞將自身的部分基因傳遞給子代，子代具備了父母雙方的基因，所以表現(xiàn)出與雙親相似但又不完全相同的遺傳性狀。

高等生物中每個生命個體，都是從單個受精卵細(xì)胞分化發(fā)育而來，最后長成健康的胎兒，胎兒出生后經(jīng)過生長發(fā)育，成為一個成熟的個體。在一個成熟的生命個體中，具有200多種形態(tài)和功能不同的細(xì)胞，但他們擁有相同的遺傳物質(zhì)DNA。