La struttura genetica delle popolazioni
La struttura genetica si riferisce alle frequenze degli alleli in una data popolazione.
Se si osserva il fenotipo, si può conoscere solo il genotipo degli alleli recessivi omozigoti; i calcoli forniscono una stima dei restanti genotipi. Dal momento che ogni individuo porta due alleli per ogni gene, se si conoscono le frequenze alleliche (p e q) si possono prevedere facilmente, tramite un calcolo matematico, le frequenze di questi genotipi per determinare la probabilità di ottenerli quando si selezionano in modo casuale due alleli dal pool genetico. Nello scenario descritto, quindi, una singola pianta di piselli potrebbe essere pp (YY) e produrre piselli gialli; pq (Yy), anch'essa gialla; oppure qq (yy) e produrre piselli verdi (immagine sottostante). In altre parole, la frequenza degli individui pp è semplicemente p2; la frequenza degli individui pq è 2pq, e quella degli individui qq è q2. E, di nuovo, se p e q sono gli unici due alleli possibili per un dato tratto nella popolazione, queste frequenze genotipiche si sommano a uno: p2 + 2pq + q2 = 1.
Quando una popolazione è in equilibrio di Hardy-Weinberg, la frequenza allelica è stabile da una generazione all'altra e la distribuzione degli alleli può essere determinata usando l'equazione di Hardy-Weinberg. Se la frequenza allelica misurata sul campo è diversa dal valore previsto, si possono fare ipotesi sulle forze evolutive in gioco.
La diversità genetica in una popolazione deriva da due meccanismi principali: la mutazione e la riproduzione.
L'evoluzione delle specie ha prodotto enormi variazioni in forma e funzione. A volte, l'evoluzione porta alla nascita di gruppi di organismi che sviluppano differenze significative tra loro; quando due specie evolvono in direzioni diverse a partire da un punto in comune, si dice che si tratta di evoluzione divergente.