通俗地讲，生物学是研究生物的功能、结构、发生和发展的规律，也就是说生物学基本上就是研究这个生物为什么会动。生物学尤其是生命科学，在最近几十年取得了长足的发展，随着DNA的发现、克隆技术的成熟、转基因作物的普及，生命科学正在改变人们的世界观，特别是基因技术。
DNA
DNA也叫做脱氧核糖核酸，或者去氧核糖核苷酸，是染色体主要组成成分，同时也是主要遗传物质。是一种生物大分子，它可以组成遗传指令，引导生物发育与生命机能运作。也就是说，实际上是DNA控制着我们的生长与疾病。
研究发现，父代把它们自己DNA的一半复制传递到子代中，从而完成性状的传播。原核细胞的染色体是一个长DNA分子。真核细胞核中有不止一个染色体，每个染色单体也只含一个DNA分子。不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。
DNA分子的功能是贮存决定物种性状的几乎所有蛋白质和RNA分子的全部遗传信息，编码和设计生物有机体在一定的时空中有序地转录基因和表达蛋白完成定向发育的所有程序;初步确定了生物独有的性状和个性以及和环境相互作用时所有的应激反应.除染色体DNA外，有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。DNA病毒的遗传物质也是DNA,极少数为RNA。
在DNA被确认为遗传物质之后，生物学家不得不面临着一个难题：DNA应该有什么样的结构，才能担当遗传的重任？
（1）它必须能够携带遗传信息，
（2）能够自我复制传递遗传信息，
（3）能够让遗传信息得到表达以控制细胞活动，
（4）并且能够突变并保留突变
1953年4月25日，克里克和沃森在英国杂志《自然》上公开了他们的DNA模型。经过在剑桥大学的深入学习后，两人将DNA的结构描述为双螺旋，在双螺旋的两部分之间，由四种化学物质（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤）组成的碱基对扁平环联结着。
其实本质上DNA是由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）这五种基本元素构成的对稳定的分子双螺旋结构的。之所以能够构成相对稳定的结构，这是因为在DNA分子双螺旋结构的内侧,通过氢键形成的碱基对,使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。另外,碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆积力,它是芳香族碱基电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆积力是稳定DNA结构的最重要的因素。再有,双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键,可以减少双链间的静电斥力,因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
DNA分子由于碱基对的数量不同,碱基对的排列顺序千变万化,因而构成了DNA分子的多样性。不同的DNA分子由于碱基对的排列顺序存在着差异，因此，每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序，这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。
虽然DNA的结构是非常稳定的，但是我们都知道为了适应新的世界，很多生物都选择通过基因突变的方式来从根本上改变自己的。
基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象，基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。
基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。一个基因内部可以遗传的结构的改变，又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变，狭义的突变专指点突变。
实际上畸变和点突变的界限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。
基因突变通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，也正是因此基因突变才成为是生物进化的重要因素之一。
也许有人会问，既然DNA的分子结构非常的稳定，那么究竟是什么原因促成DNA的分子结构发生变化了呢？
人们普遍认为可能由以下三个影响因素。
1．外因
比如物理因素：X射线、激光等。
比如化学因素：亚硝酸和碱基类似物等。
比如生物因素：病毒和某些细菌等。
2．内因
DNA复制过程中，基因内部的脱氧核苷酸的数量、顺序、种类发生了局部改变从而改变了遗传信息。
3．亚原子
亚原子也叫次原子，所谓亚原子，泛指比原子更小的粒子，有一种学说认为，DNA链的键中间有一个亚原子，我可以把它想象成一个卡槽，由于这个亚原子是不确定（不确定性）的，位置忽左忽右。当本来应该在左边的亚原子出现在右边的时候，DNA链的键的形状也就随之发生了改变，也就是说卡槽的形状发生了变，当他发生了改变，与之配对的另一个链（或者卡槽）也只好随之发生改变，否则无法配对成功。
DNA分子结构如图1-2-1所示。
进化论
生物学，尤其是西方科学，有一个很重要的学说就是关于物种演化的，特别强调自然选择的作用。我个人比较倾向于演化论（反进化观点认为生物史无进化无方向无结论的人因此宣传另一个不含达尔文进化思想的理论并命名为“演化论”），原因是因为我们现在还不能严谨的证明现在的人就一定比古代的人先进，但是我们却可以普遍赞同存在即合理这个思想。
进化论是指研究生物史中生命扩大适应范围，增加生存余地的发展状况的科学结论。随着进化论的发展，产生了现代综合进化论，而现代进化学绝大部分以达尔文的进化论为指导，埃尔温·薛定谔的《生命是什么》为主体方向，进化论已为当代生物学的核心思想之一。其进化论有三大经典证据：比较解剖学、古生物学和胚胎发育重演律。 进化论除了作为生物学的重要分支得到重视和发展外，其思想和原理在其他学术领域也得到广泛的应用，并形成许多新兴交叉学科，如演化金融学、演化证券学、演化经济学等。
（1）种群是生物进化的基本单位。生物进化的基本单位是种群，不是个体。种群是指生活在同一区域内的同种生物个体的总和。一个物种通常包括许多分布在不同地点的种群。每个种群中的个体具有基本相同的遗传基础，但也存在一定的个体差异，所以种群一般具有杂种性，杂种性的存在意味着等位基因的存在。一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因，称为种群的基因库。其中某一基因占全部等位基因数的比率，称为基因频率。
种群的基因频率若保持相对稳定，则该种群的基因型也保持稳定。但在自然界中种群基因频率的改变是不可避免的，于是基因型也逐渐变化。
（2）突变为生物进化提供材料。突变引起的基因频率的改变是普遍存在的。当然，突变发生的自然频率是相当低的，例如改变染色体数目（降低后代繁殖率）的染色体平衡易位在人类的发生率只有1/500～1/1000，种群是由大量的个体组成，每个个体具有成千上万基因，这样，每一代都会产生大量的变异。
突变的结果可形成多种多样的基因型，使种群出现大量可遗传变异。这些变异是随机性的，不定向的，能为生物进化提供原料。但突变大多有害，也就是说大多数突变从人类演化中看都是一种试错的过程。
（3）自然选择主导着进化的方向。突变的方向是不确定性的，一旦产生，就在自然界中受到选择的作用。自然选择不断淘汰不适应环境的类型，从而定向地改变种群中的基因频率向适应环境的方向演化。也就是说自然选择不断地调整着生物与环境的关系，定向地改变种群的基因频率。
（4）隔离是物种形成的必要条件。隔离使不同物种之间停止了基因交流，一个种群中所发生的突变不会扩散到另一个种群中去，使不同的种群朝不同的方向演化。隔离一般分为地理隔离和生殖隔离两类。地理隔离是由于某些地理障碍而发生的。大河、大山、沙漠、海峡和远距离都能将种群阻隔开来，使他们之间彼此不能往来接触，失去了交配的机会。
长期的地理隔离使两个种群分别接触不同的环境，各自积累了变异。另一方面，长期的地理隔离使相互分开的种群断绝了基因交流，结果导致了生殖隔离。生殖隔离是指进行有性生殖的生物彼此之间不能杂交或杂交不育。生殖隔离又可分为受精前的生殖隔离和受精后的生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来的一个物种的种群就变成两个物种的种群了。
