早在叶子还没有诞生以前，植物的体轴朝着两个方向发展来增加对太阳光的接触面积。一个发展方向是体轴的表皮细胞凸出，形成细刺状来增加对太阳光的接触面积。后来细刺慢慢变粗、加长，有的长成鳞片状。由于鳞片状的小型叶的里面没有维管束（即通常所说的叶脉），缺乏支持叶子维持一定形状的骨架和保证水分和无机盐与营养物质进行上下交换的输导组织。因此这就妨碍了叶子本身向更大的面积发展，而且也限制了对光合作用效率的提高。距今3.9亿年前的泥盆纪早期时，大都是属于这样的小型叶。另外一个发展方向是：有些原始陆地植物的地上部分两分叉的轴器官中，其中有一部分两分叉的轴器官的顶端扁化，与同一个两分叉出来的轴经过扁化以后慢慢靠拢、联合，进而相邻两分叉且扁化了的轴之间再相互靠拢、联合，最后呈楔状叶，两分叉且扁化了的轴联合得越多，楔形叶的形状越宽。多到一定程度就成了扇形叶，现在常见的草本蕨类植物铁线蕨，木本植物的银杏叶子以及被子植物毛茛科的独叶草都是这种形式。这种叶子中的叶脉，相当于最原始陆地植物轴器官的中柱。在阔叶类植物中，这种脉序是最原始的形式。其他网状脉（如木兰叶，杨树）、平行脉（如稻叶、麦叶），和羽状脉如（芭蕉）等脉序都是后来才演化成的。叶脉，特别是中脉的产生，不仅方便了叶子内部无机物和有机物之间的交换，而且也为叶子向大型化方向发展提供了支持的保障。被子植物的生殖器官，则是叶子进一步演变并变得面目全非的结果。
植物的花
我们日常生活中常见的也是最美的植物器官是花，姹紫嫣红的花人见人爱。那么，花是怎么产生的？原来花是植物枝条顶端长叶的地方不是长叶，而是长成了花萼、花瓣、雄蕊、心皮和胚珠的结果。胚珠常常被两个或几个心皮联合起来把它包住，联合的心皮上端伸长变成花柱。花柱的顶端形成喇叭儿状的部分叫柱头。花萼、花瓣是由叶子演化而来的，这很容易被人们理解、接受。雄蕊和雌蕊与叶子的形态差别如此大怎么会也是由叶子变来的呢。
我们现在看花里面的雄蕊形态和构造似乎很简单。但是它演变成现在这个样子却是花了将近4亿年的演变时间。最相邻的生长在轴顶的孢子囊相互联合，联合扩大以后的轴成了扁形，有的似叶状，有的干脆称它为“孢子叶”。这种“孢子叶”的孢子囊慢慢地向顶端集中最后成了花药。叶状的扁形轴向着变细方向发展最后变成了花丝。花在完成受精后很快就凋谢。此时雄蕊萎落，花瓣离花而去，花萼在有些植物的果实上留下痕迹，但是在有些植物果实中却维持原样，当果实长大以后它就相对变小了。如蚕豆荚、荷兰豆荚、蕃茄、柑桔和柿子等。惟独由心皮组成的子房，开花以后仍变幻无穷。
观察雌蕊的外形，它是由子房、花柱和柱头三部分组成。子房是由心皮组成的，从内部来看，子房把胚珠紧密地包住，只有花粉落在柱头上萌发后产生的花粉管，才能从花柱中伸进去把精子送到胚珠上受精，其他的东西很难进入子房，就连微生物也都是很难进去的。胚珠在子房的严密保护下，使它能保持一定的湿度、得到足够的养料供应，避免干燥空气的威胁，免受菌类和小动物的侵害。加上子房外面还有一层或多层比它大得多的花瓣以及比它坚实得多的花萼包围住。这样使胚珠有多层的安全保障，足够的营养供应，在受精后顺利地发育成种子也就有了充分的保证。这是最有利于保护后代繁殖的结构形式。胚珠将来发育成种子。胚珠外面的心皮则发展成为果实。如荷兰豆荚，我们吃的部分主要是它的心皮。从这里可以看出这种豆荚最早的种子是长在叶子边缘。叶子慢慢地由纵向对叠，最后它就成了把种子包在里面的豆荚。我们吃的西瓜就是由三片边缘长种子的叶子变来的，也就是说是由三个心皮联合的结果。
漂亮的红香蕉苹果，它的花蒂一端呈五棱形突起，横切开来五粒种子呈五角星状排列。它是由5片叶子（心皮的前身）演变而来的。苹果的果肉部分还包含了开花时的花托。
细胞加工厂
细胞的发现应归功于虎克。1665年英国人虎克用显微镜观测软木切片，发现了许多排列有序的呈蜂窝状的小室，他就将其称之为“cell”即细胞。现在我们知道，他看到的只是死细胞的细胞壁，但他的发现仍然是划时代的。因为细胞是一切生物体的基本结构单位，是生物的基本功能单位。虽有不同的生物种类，但细胞的构造是相同的，都由细胞膜、细胞质、细胞核三部分组成。细胞膜起保护作用，细胞质提供最佳环境，细胞核是首脑机关。
我们知道，一个生物细胞，无论它是细菌的细胞，还是人体中的细胞都是一座自动化的工厂。虽然这工厂小得要放大千倍才能看见轮廓，但其中复杂巧妙的工作体系，可以说比世界上最高级的工厂的结构都复杂精妙的多。在富有营养原料的环境里，它不停地吸进原料从事生产。它不但生产自身生命所必需的种种产品，还增殖它自己的个体。全心全意地在生产许多种产品，以便加盖另一座和原来一模一样的工厂。所以，细胞吸收营养分裂繁殖这一点，也就特别像在市场经济的时代，赚了钱的工厂拼命扩建分厂一样。这座自动工厂里有一架录音机，不但制造自己的录音机及录音带，还会按照外面所获得的原料和其他合作工厂传来的情报，以及自己工厂固有的程序而发出命令，叫厂里的工人做这个工作，做那个工作，默默地制造着命令所吩咐的一切产品。这家工厂的某种产品生产或不生产，完全要服从录音带所录的程序如何命令而定。这里所比喻的录音带就是含有遗传情报的核酸，即生命的主宰者——DNA。
生物细胞工厂发出的命令具有语言规律，而这种规律可以说全世界都相同。假如别家工厂企图利用这家工厂的设备来制造自己需要的产品，只要能够把自己的录音带混进对方的工厂就可以了。这个录音带一播放，这家工厂的工人就会依照其命令程序，制造一些别人需要的产品了。当然，事情也不是那么简单，因为每家工厂都有特殊的命令体系，以避免受到外来命令的干扰。它有自己特异的标识，就好像是工厂里拥有特殊规格的录音带卷轮，一般录音带绝对无法插进来。除此之外，工厂的围墙也是很严密的，除非有什么改良工厂的好处，否则它绝不会让别家工厂的录音带闯进来。
在各种不同的工厂之间，除了上述的各种不同命令步骤的特异性外，每家工厂在播放工作命令时，也各有特别的方式。比如说，有些工厂喜欢在指示工作内容之前，先播放一段和工作无关的音乐。一旦有了这种识别的条件，即便混进来的录音带向工人发出命令，工人们必定心生猜疑，拒绝开始工作。如果外来的录音带一开始就播放工人听不懂的外国歌曲，工人们更不可能合作了。有些更严密的工厂在发布重要的制造命令之前，会先播放发令机关的身份，或指定某某工作单位前来接头才发出命令。这种特异的识别命令的方式非常多。事实上，科学家早就知道了生物细胞工厂里具有这种严密的识别功能。然而，在这些分子生物的社会组织里，它们到底运用什么样的接触识别，还不十分明了。不过，细胞里面的分子生物的社会系统，具有非常聪明而又十分简单的识别方式，是绝对不会错了的。根据这些，只要能够把所要的产品制造程序做成录音带，巧妙地安插在人家工厂录音带的中间，成为工作内容的片段，我们就可以坐收生产成果。我们只要提供细胞工厂足够的原料，它就能够转化出工作所必需消耗的能量，并可以制造生产过程需要的基本材料。各种细胞工厂所用基本材料的种类和数目几乎都一样，不外乎常用的20种氨基酸。所以，我们不必担心哪一家的工厂会因基本材料不同而交不出我们要求的产品。更奇特的是，只要我们能够把工作内容安插在这家工厂的录音机上，这家工厂不但是会替我们制造产品，还会不断替我们复制我们给它的片段录音带。即使在扩建新工厂之后，每一家新工厂还是会忠实地为我们制造产品。下面，我们具体说说如何完成这个任务的。
第一步要选用具有某种性质的工厂，我们叫它E厂（事实上是一种大肠菌的细胞）吧！这个工厂内除了主要的工作房之外，还有更小的并且是独立的小工作房。我们可以施加种种压力破坏此工厂的围墙，把这些小工作房中的小型录音带（细胞学里的名字叫质体）收集起来。
第二步是请一位高明的录音师，它能很快地从录音带的形式认出工作内容的起始点和终止点。我们交给这位专家两盘录音带。一盘是由人家小工作房抢过来的，另一盘上则录有我们所需产品的制造程序。我们请他剪掉前一盘的一部分，剩下的大部分，我们以A带称之。同时把后一盘录音带中我们所需的那一小段剪下来，我们称之为B带。
第三步是把B带补进A带的空隙里，成为A＋B。
第四步，派一种能冒充E厂守卫的东西进入E厂充当守卫，然后将A＋B的加工录音带混进E厂里面。这样，我们只须守着E厂，看它工作的时候有没有将我们期待的产品制造出来就是了。因为这种细胞工厂能够很快地繁殖，所以，只要有一个工厂成功，几十小时之后，我们就可以拥有很多的生产工厂了。
上述四步中，最重要的是第二步所提出的录音带专家。在生物工程里，它的名字叫限制酶。除了限制酶，还需要其他很多种酶来共同完成作业。生物体中几乎任何生理反应均需要各种酶，否则谈不上什么生命的奥妙。
遗传的奥秘
常听人说，这孩子长得真像他母亲，其实孩子像父母非常普遍。但为什么会像呢？是什么力量使得生物的遗传特性一代一代传下来的？科学家们探索一百多年，才给我们提供了比较满意的答案。深居修道院的孟德尔连续8年研究豌豆，发现控制豌豆各种性状的遗传物质，是呈颗粒状的成对存在的因子，完成了遗传学的经典之作。按孟德尔的观点，这些呈颗粒状成对存在的因子能够自由组合，以此决定下一代的性状。表现出来的性状能大致说明生物体一定有哪个遗传因子和一定没有哪个遗传因子。如果把豌豆的高矮这对性状用A与a表示出来，高豌豆的遗传因子既可以是Aa，也可以是AA，而矮豌豆的则必定是aa。如果雄性豌豆是Aa（生物学上叫杂合体）那么产生的后代就是这样：
Aa×aa（自由结合）
AaAaaaaa
高矮
就是说高矮的概率各占50％。
如果雄性豌豆是AA（生物学上叫纯合体），那么产生的后代就是这样：
Aa×aa（自由结合）
AaAaAaAa
高
就是说，下一代肯定都是高的。
由孟德尔的这一发现推断出，我们人体的高、矮、胖、瘦、黑、白、手的大小、嗓音的高低、眼睛的形状等等都是由父母遗传下来的因子决定的。这些遗传因子生物学家们把它称为基因，是生命得以延续的活载体。孟德尔用遗传因子解释遗传非常有道理，但遗憾的是他不能告诉我们那个颗粒状的基因在哪里，是什么样子。
美国的细菌学家艾弗里和后来的噬菌体小组后来揭开了基因神秘的面孔。噬菌体属于一种低等微生物，以细菌细胞为寄主。它的结构十分简单，形如蝌蚪，外部是一个蛋白质膜，膜里面包着脱氧核糖核酸（即DNA）。特别奇特的是，当它侵入细菌的时候，好像是一个注射器，先用尾部末端扎在细菌的细胞膜上，然后将体内的DNA全部注入到细菌的细胞里面去，而把蛋白质外壳留在外部，再没有什么用了。侵入细菌中的DNA，利用细菌细胞内的物质，坐享其成，不断地制造自己的后代，直到后代太多，把细菌细胞彻底吃掉，才又分散四处，继续侵入其他细菌。
噬菌体的行为告诉我们，它的遗传繁殖就是通过其体内的DNA来实现的。
DNA是一个大分子，它犹如楼宇中的楼梯，螺旋状伸展。楼梯两侧的扶手是核苷酸长链，梯的阶级是配对的碱基连接而成的。正是由于DNA的千差万别，才有了各种生物各不相同的遗传性状与功能。基因是DNA分子中的某一个片段（即核苷酸片断），是DNA长链上占有一定位置的遗传单位。一个DNA分子上具有若干个“基因”，每个基因大约有1000个碱基对长短。一个基因能够控制生物体一种性状。据测算，小病毒的DNA上只有4～5个基因，大肠杆菌的DNA含有3～4千个基因，而我们人体的DNA所含的基因大约有10万个。基因在染色体上并不是固定不动的，排列在细胞内染色体上的成串基因，有时以不规则的方式不停地运动，变换着位置，并且可以从一个细胞跑到另一个细胞中去。
现在，我们可以把孟德尔的思想用另外一种语言做一个描述：生物在生长发育时，细胞要分裂，细胞核中的DNA能自我复制，一个变成两个，两个DNA所带的遗传信息完全一样。在有性繁殖中，精子含有父方体细胞DNA的半数，这些DNA上携带着父本的全部特征；卵子也带有母方体细胞DNA的半数，和全部的母本特征。精卵结合后，重新组成了DNA一个整数。父母双方的遗传特征在新一代中都会保留下来。生物能够遗传的秘密全在于此。