种群遗传学

种群既是一个种群统计学单位，也是一个遗传学单位，种群中的每一个个体在遗传上都有差异，各自都含有物种总遗传物质的一部分。种群中的个体并不都是一样的或同质的。个体差异的存在使得有些个体比另一些个体能更好的适应环境。一个物种作为一个整体要想生存下去就必须要有足够数量的个体能适应环境的变化。

种群内个体可相互交配，共有一个基因库。其基因按一定规律，从上一代传递给下一代。种群内每一个体的基因组合称为基因型（genotype）。遗传基因的表达与环境共同作用决定个体的表现型（phenotype）。在世代传递过程中，亲代并不能把每一个体的基因型传给子代，传给子代的只是不同频率的基因。基因频率会受到突变、选择、漂变、迁移等因素的影响而发生变化。物种的进化过程，即表现为基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化过程。新物种形成是进化过程中的决定性阶段。种群是遗传单位，也是进化单位。

基因

等位基因

基因型和表现型

种群内存在的所有基因组和等位基因叫做基因库（gene pool）。彼此隔离没有杂交的种群具有隔离的基因库。个体所携带的基因随着死亡或迁出从基因库丢失，通过突变或迁入使新基因进入基因库。如果在染色体一个座位上有两对或多对等位基因，则该基因库属于多型的。

种群内每个基因型所占的比例叫基因型频率（genotypic frequency）。在种群中不同基因所占的比例，即为基因频率（gene frequency）。

哈代-温伯格定律（Hardy-Weinberg Law）是指在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其他因素的干扰（如突变、选择、迁移、漂变等）的种群中，基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变。这种状态称为种群的遗传平衡状态。

遗传漂变

遗传漂变是种群中不能解释为自然选择的基因频率的变化。进化是基因频率随时间的变化，这种变化是以更好的适应性更强的基因代替适应性较差的基因。遗传漂变（genetic drift）是基因频率的随机变化，仅偶然出现，在小种群中似乎更明显。种群经历显著的遗传漂变的基因频率，可观察到其随时间“漂离”起始值。由于这种变化是随机的，不受自然选择的影响，频率会呈现无方向性变化，增加、减少或上下波动。

遗传瓶颈和建立者效应

（1）遗传瓶颈

如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因数量急剧下降，就称其经历瓶颈。这会伴随基因频率的变化和总遗传变异的下降。经过瓶颈后，如果种群一直很小，则由于遗传漂变其遗传变异会迅速降低，最后可能会导致种群灭绝。另一方面，种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复。

（2）建立者效应 

以一个或者几个个体为基础就可能在空白生境中建立一个新种群。遗传变异和特定基因在新种群中的呈现将完全依赖这少数几个移植者的基因型，从而产生建立者种群（founder population）。由于取样的误差，新隔离的移植种群的基因库不久便会和母种群相分歧。而且由于二者所处地域不同，各有不同的选择压力，使建立种群与母种群的差异越来越大，此种现象称为建立者效应（founder effect）。在极端情况下，一个新种群的建立可能来自于一个怀孕雌体或者单个可自交的植物种子。如果移植者带有母种群中很稀少的等位基因，则该稀少基因在建立者种群中会变得更普通。