病毒之間在形態學及理化特性上的千差萬別，是病毒各自在漫長的進化過程中適應環境而發生變異和遺傳積累的結果，很難用用一個“進化樹”描述所有病毒的親緣關系。病毒與宿主彼此從對方獲得某些功能基因，某些病毒也從其他病毒獲得基因，這使病毒基因組具有許多功能的及非功能的“基因化石”。
雖然不同科間病毒的基因組互不相同，但某些不相關的病毒之間誘可能有相似的基因次序、結構及復制方式，甚至有編碼相似功能蛋白的共同保守序列，據此可以根據病毒的某些基因序列的相似程度繪制病毒的若干套較小的進化樹，以比較病毒間進化的系統發生關系，即親緣關系。這在病毒分類及流行毒株衍生關系研究中具有重要意義。
在病毒進化關系研究中，令人感興趣的是，哪一種病毒最古老？哪一種最現代？哪一種最穩定？哪一種最易變？解決這些問題在于研究進化關系的基因選擇。如有人認為病毒顆粒的結構成分是最古老的，也有人認為病毒基因組表達方式是最古老的，可是目前僅發現病毒的酶有共同的保守序列，而未在病毒結構基因上發現，因此尚不足以回答上述進化的有關問題。
目前所進行的病毒進化及其衍生關系的研究，僅在具有相同主要功能基因的病毒間或同一種病毒的不同毒株間進行比較，以分析其部分基因的進化和衍生關系，這在流行毒株的抗原變異性研究上具有一定的意義。
抗原性轉移及漂移：甲型流感病毒感染禽類、多種哺乳動物及人類，引致人及動物的流行性感冒。自1933年首次分離甲型流感病毒以來，現已發現該病毒囊膜上的血凝素(H)纖突有15個亞型、神經氨酸酶(N)纖突有9個亞型。H的15個亞型在禽類全部存在，人類有3個，豬、馬、海豹及鯨各有2個；N的9個亞型在各種動物有相似的分布。該病毒顯著特點是H和N二者的遺傳性或抗原性漂移(genetic or antigenic drift)及遺傳性或抗原性轉移(genetic or antigenic shift)導致的抗原性變異。漂移發生在某一亞型內，其中和表位與未突變株稍有差異，是點突變的積蓄，是量變過程；轉移則驟然獲得一個全新的H或N基因，從而產生新的亞型，可能在全世界引致新型流感的暴發流行，是質變過程。
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