生物多样性是基因变化的结果
几十亿年前，地球上出现了一类生物大分子，它们能够自我繁殖和复制。于是，原始的生命形成了，它们以RNA和DNA的形式保存和复制遗传信息。自然界的生命在演化的过程中，逐渐形成多种多样的生命形态：从古细菌、细菌，到真核生物，以及各类多细胞真核生物。在这一演变过程中，最核心的变化就是核酸中碱基排序的变化。
基因是生物特有的遗传信息载体，是碱基序列演化的基本单位。它决定着生物的功能和性状，通过遗传保持物种的相对稳定性。有的性状是单个基因决定的，有的性状是由多个基因决定的，当然，性状的表现还要受到环境因素的影响。随着基因的改变，性状将随之改变，这就是变异。变异是生物进化的源动力，它可以是几个碱基的变化，也可以是整个基因的复制或丢失，甚至可能是外源基因的渗入。生命起源与生物进化研究表明，在自然界中，打破生殖隔离、进行物种间基因转移的现象古已有之，现在依然在不断发生。例如，科学家们发现高等植物中的叶绿体基因来自于原始光合细菌；而如今自然界里的农杆菌等微生物，也经常将自身基因整合进宿主的基因组，实现不同种生物之间的基因交流。比如在常见的食用作物甘薯（俗称番薯、红薯等）的基因组中，已经发现了两段属于农杆菌的基因片段。其中一段存在于栽培种和部分野生种中，另一段只存在于所有栽培种中，其中的基因甚至还能在甘薯体内表达，暗示其很可能和甘薯的培育有关，也就是说，一次天然的转基因事件，给人们带来了香甜的甘薯。
“物竞天择，适者生存”，在众多的基因变异和组合中，存留下来的生物物种都是与自然环境协同演化的结果。现存的物种只是地球上出现过的物种的一小部分，大部分物种都已消失在历史长河中。即便是现在，自然界中每天仍在上演基因改变的大戏。基因的变化导致新的生物物种产生，适应的生存下来，不适应的被自然淘汰；反过来，物种的多样性变化也可以说明，基因是经常改变的。
人类对基因的筛选产生了农业
农业是人类社会赖以生存的根本，是衣食之源，若没有农业的话，工业时代和信息时代都将成为空中楼阁。如今，我们每天都能吃到琳琅满目的各种食品，它们都不是“自然进化”出来的，而是人类有意培育和筛选的结果，无一例外。
人类自从进化为智人以后，就不断有目的地影响周围的一些物种，使其为我所用。例如，在几千年农业文明的历史中，人类改良了许多野生物种的性状，从而培育出千千万万的栽培品种。而性状的实质就是基因，筛选性状的核心就是基因的改良。随着生物科技的进步，诱变能够人为制造突变，杂交育种能够进行种内和近缘物种间基因的转移，转基因育种突破了生殖隔离的藩篱，能够在任意物种间进行基因转移。这些技术通过与农业时代不同的现代生物学方法，特别是基因工程方法，对作物进行更有预见性和准确性的定向改造，其实是对大自然中生物进化规律的学习和模仿。
玉米是一种驯化作物。目前，科学家认为玉米起源于墨西哥的大刍草，又称为类蜀黍，其植株及果实的形态均与现代玉米有较大差异。
诱变育种加速基因突变
基因突变是自然界经常发生的现象，古人会留意作物和牲畜的有益变异，并且加以保留和繁殖后代，这就是人类最早期的育种。
在得知了生物的基因变化可能导致性状改变以后，人们开始利用物理或化学的办法来处理生物，以期待生物更容易发生基因突变，产生具有优良性状的品种。常见的突变育种方法有化学诱变法和辐射诱变法。但是，这种通过外界环境改变而发生的基因变化都是随机的，哪个基因发生何种变化都不确定，变出我们需要的性状完全是靠运气，诱变育种的成功率是非常低的。
杂交育种将基因重新组合
杂交育种技术是人类掌握了遗传规律后才出现的，至今也不过100多年的时间。通过亲缘关系比较接近的两个品种的杂交，两方的生殖细胞携带的遗传物质结合在一起，大量的基因也得以重新组合，形成杂种后代。杂种后代很可能具有杂种优势，即某些特性得到了增强，人们可以将得到了两种生物的共同优点的植株筛选出来，再通过一系列其他技术，逐渐地筛选出优良性状可以稳定遗传的品种，就得到新的优良品种。
然而在实际操作中，筛选出符合目标的杂种生物的后代是一项特别费时费力的活动。因为生物的生殖细胞中，基因的数量非常大，随机组合起来的可能结果更是天文数字，要想在数量庞大的杂交后代中挑选出特性得到改良的种子，难度可想而知。再加上生物各自的生命周期长短不一，短则半年至一年，长则三五年，使得筛选工作的难度加大。因此，不少杂交育种专家一辈子也难以培育出一个优良品种。
杂交育种示意图
以杂交玉米为例，亲代为不同品种的玉米；母本的性状是高产、不抗病，父本的性状是低产、抗病。经过杂交和筛选，最终得到稳定遗传的既高产又抗病的子代。
转基因育种是更高效的育种手段
转基因育种技术是最新的育种驯化技术，不仅能让种内的基因转移，而且能实现科学而精确的跨物种基因转移，是一种更高效、更有针对性的定向育种技术。能在已知目的基因的功能和性质的情况下，有的放矢地将目的基因转入到植物组织的基因组中。而且，通过测定植物组织的基因组DNA，甚至可以明确目的基因插入到了哪段DNA序列中。从本质上讲，杂交育种和转基因育种并没有太大区别。二者的最大不同就是：转基因育种可以突破种间隔离，且操作更准确、成功率更高，也能更好地利用丰富的基因资源。
转基因育种与传统育种技术的比较
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