A heranca em organismos ocorre por meio de caracteres discretos caracteristicas particulares de um organismo. Em seres humanos, por exemplo, a cor dos olhos e uma caracteristica herdada dos pais.[14] As caracteristicas herdadas sao controladas por genes e o conjunto de todos os genes no genoma de um organismo e o seugenotipo.[15]O conjunto das caracteristicas observaveis que compoem a estrutura e o comportamento de um organismo e denominado o seu fenotipo. Estas caracteristicas surgem da interacao do genotipo com o ambiente.[16] Desta forma, nao sao todos os aspectos de um organismo que sao herdados. O bronzeamento da pele resulta da interacao entre o genotipo de uma pessoa e a luz do sol; assim, um bronzeado nao e hereditario. No entanto, as pessoas tem diferentes respostas a radiacao solar, resultantes de diferencas no seu genotipo; um exemplo extremo sao os individuos com a caracteristica hereditaria do albinismo, que nao se bronzeiam e sao altamente sensiveis a queimaduras de sol, devido a inexistencia do pigmento melanina na pele.[17]Os genes sao regioes nas moleculas de acido desoxirribonucleico (DNA) que contem informacao genetica.[15] O DNA e uma molecula comprida com quatro tipos debases ligadas umas as outras. Genes diferentes apresentam uma sequencia diferente de bases; e a sequencia destas bases que codifica a informacao genetica. Dentro das celulas, as longas cadeias de DNA estao associadas com proteinas formando estruturas chamadas cromossomas. Um local especifico dentro de um cromossoma e conhecido como locus. Uma vez que normalmente existem duas copias do mesmo cromossoma no genoma, os locus correspondentes em cada um destes (cuja sequencia de DNA pode ser igual ou diferente) sao denominados alelos. As sequencias de DNA podem mudar atraves de mutacoes, produzindo novos alelos. Se uma mutacao ocorrer dentro de um gene, o novo alelo pode afectar a caracteristica que o gene controla, alterando o fenotipo de um organismo. No entanto, enquanto que esta simples correspondencia entre alelo e uma caracteristica funciona em alguns casos, a maioria das caracteristicas sao mais complexas e sao controladas pormultiplos genes que interagem uns com os outros. Traca (Biston betularia) brancaVariante preta da tracaDe um ponto de vista genetico, evolucao e uma mudanca de uma geracao para a outra nas frequencias de alelos de uma populacao que compartilha um conjunto de genes.[46] Uma populacao e um grupo de individuos pertencentes a determinada especie e que ocupa um espaco delimitado. Por exemplo, todas as mariposas da mesma especie que vivem numa floresta isolada representam uma populacao. Um determinado gene nessa populacao pode ter diversas formas alternativas, que respondem por variacoes entre os fenotipos dos organismos. Um exemplo pode ser um gene para coloracao em mariposas que tenha dois alelos: preto e branco. O conjunto de todos os genes presentes em todos os organismos de uma determinada populacao e conhecido como pool genico, sendo que no pool genico cada alelo ocorre varias vezes. A fracao de genes dentro desse conjunto que e um alelo em particular e uma quantidade denominada frequencia alelica, ou frequencia genica. A evolucao ocorre quando ha mudancas nas frequencias de alelos de uma populacao de organismos intercruzantes.