病毒之间在形态学及理化特性上的千差万别，是病毒各自在漫长的进化过程中适应环境而发生变异和遗传积累的结果，很难用用一个“进化树”描述所有病毒的亲缘关系。病毒与宿主彼此从对方获得某些功能基因，某些病毒也从其他病毒获得基因，这使病毒基因组具有许多功能的及非功能的“基因化石”。
虽然不同科间病毒的基因组互不相同，但某些不相关的病毒之间诱可能有相似的基因次序、结构及复制方式，甚至有编码相似功能蛋白的共同保守序列，据此可以根据病毒的某些基因序列的相似程度绘制病毒的若干套较小的进化树，以比较病毒间进化的系统发生关系，即亲缘关系。这在病毒分类及流行毒株衍生关系研究中具有重要意义。
在病毒进化关系研究中，令人感兴趣的是，哪一种病毒最古老？哪一种最现代？哪一种最稳定？哪一种最易变？解决这些问题在于研究进化关系的基因选择。如有人认为病毒颗粒的结构成分是最古老的，也有人认为病毒基因组表达方式是最古老的，可是目前仅发现病毒的酶有共同的保守序列，而未在病毒结构基因上发现，因此尚不足以回答上述进化的有关问题。
目前所进行的病毒进化及其衍生关系的研究，仅在具有相同主要功能基因的病毒间或同一种病毒的不同毒株间进行比较，以分析其部分基因的进化和衍生关系，这在流行毒株的抗原变异性研究上具有一定的意义。
抗原性转移及漂移：甲型流感病毒感染禽类、多种哺乳动物及人类，引致人及动物的流行性感冒。自1933年首次分离甲型流感病毒以来，现已发现该病毒囊膜上的血凝素(H)纤突有15个亚型、神经氨酸酶(N)纤突有9个亚型。H的15个亚型在禽类全部存在，人类有3个，猪、马、海豹及鲸各有2个；N的9个亚型在各种动物有相似的分布。该病毒显著特点是H和N二者的遗传性或抗原性漂移(genetic or antigenic drift)及遗传性或抗原性转移(genetic or antigenic shift)导致的抗原性变异。漂移发生在某一亚型内，其中和表位与未突变株稍有差异，是点突变的积蓄，是量变过程；转移则骤然获得一个全新的H或N基因，从而产生新的亚型，可能在全世界引致新型流感的暴发流行，是质变过程。
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