節段互換
⑴繁殖過程中的信息遺傳 1909年，丹麥的W．L．約翰森(Johannsen,1857—1927)根據物理學中的量子化思想，提出生物的信息遺傳也存在著最小的單位，他稱之為“基因”（GENE）。現在，由於DNA結構的確定和密碼對應關係的破譯，終於可以肯定地回答：基因就是一個或多個具有特定生命信息的核苷酸線性序列單位。
那么，基因是如何從親代傳遞給子代的呢？有性繁殖的第一步是配子成熟，即原始生殖細胞通過減數分裂，形成單倍體的配子（只有半個染色體的精子或卵子）；
第二步是交配受精，即單倍體的精子與單倍體的卵子通過受精過程，形成雙倍體的合子（各自的半個染色體合成雙鏈的全染色體）；第三步是生長發育，即合子（受精卵zygote）經過分化、發育為成熟生物個體。由於子代的DNA完全來自親代雙方的DNA，因此，子代就具有與親代基本相同的生物性狀。
同種群生物染色體之間，由於存在基因對等關係，所以才能互相吸引而產生有效合子──受精卵，並增殖分化而形成新的生物個體。基於這種繁殖機制可以有效地保持生物種系的穩定性，所以，這種繁殖機制才得到充分的進化與發展。
⑵繁殖過程中的第一種變異機制
生命繁殖過程中的變異是生物進化的導火索，也是種群水平生命過程的起始點。變異有兩種，一種是由於遺傳基因的變化而引起的，叫遺傳性變異。另一種是後代從環境中獲得的，叫獲得性變異。獲得性變異有的能遺傳，有的則不能遺傳。這裡只介紹遺傳性變異。
在基因重組產生的合子（受精卵）中，兩個等位基因通常只表現一個基因的性狀。通常是這部分表現了父本的基因性狀，另一部分則表現了母本的基因性狀，也許是父本性狀多一些，也許是母本性狀多一些，所以，子代與兩個親代之間，只是部分地相同或相似，從而產生了第一種變異，即：由於遺傳基因的顯性與隱性的隨機性引起的變異。
⑶繁殖過程中的第二種變異機制
第二種變異發生在基因重組過程中的染色體互換。原生殖細胞在分裂為單倍體的過程中、雙倍體合子在分化的過程中、染色體都會產生部分節段的交換。這種節段互換使得原有的父本單鏈與母本單鏈都參雜了對方的某些節段，因此在子代個體的某些性狀上發生了更為複雜的變化。
任何一種變異都將對生物個體產生影響並表現出不同於親代的遺傳性狀，從而導致生物種群生命過程的變化。有害的變異將導致生物個體或種群的衰落和滅絕；有益的和中性的變異則得到保留和積累，通過繁殖若干代而在整個種群中擴散開來，促進其進化。也就是說，生物的變異也具有必然性。
