Sekcja DNA, w której znajduje się określony gen, nazywana jest locus. Może zawierać alternatywne warianty informacji genetycznej – allele. W każdej populacji istnieje duża liczba tych struktur. W tym przypadku proporcja określonego allelu w całym genomie populacji nazywana jest częstością genu.
Aby pewna mutacja prowadziła do zmian ewolucyjnych w gatunkach, jej częstotliwość musi być wystarczająco wysoka, a zmutowany allel musi być ustalony u wszystkich osobników każdego pokolenia. Przy jej niewielkiej ilości zmiany mutacyjne nie są w stanie wpłynąć na ewolucyjną historię organizmów.
Aby częstotliwość alleli wzrosła, muszą działać pewne czynniki - dryf genetyczny, migracja i dobór naturalny.
Dryf genu to przypadkowy wzrost allelu pod wpływem kilku zdarzeń, które są połączone i mają charakter stochastyczny. Proces ten związany jest z faktem, że nie wszystkie osobniki w populacji biorą udział w reprodukcji. Jest najbardziej charakterystyczny dla cech lub chorób, które są rzadkie, ale ze względu na brak selekcji mogą być przechowywane w rodzaju lub nawet całej populacji o niewielkich rozmiarach dladługi czas. Ten wzorzec jest często obserwowany w małej populacji, której liczba nie przekracza 1000 osobników, ponieważ w tym przypadku migracje są niezwykle małe.
Aby lepiej zrozumieć dryf genetyczny, należy znać następujące wzorce. W przypadkach, gdy częstotliwość alleli wynosi 0, nie zmienia się w kolejnych pokoleniach. Jeśli osiągnie 1, mówi się, że gen jest utrwalony w populacji. Przypadkowy dryf genów jest konsekwencją procesu fiksacji z jednoczesną utratą jednego allelu. Najczęściej ten wzorzec obserwuje się, gdy mutacje i migracje nie powodują trwałych zmian w składowych loci.
Ponieważ częstotliwość występowania genów jest bezkierunkowa, zmniejsza różnorodność gatunkową, a także zwiększa różnice między lokalnymi populacjami. Warto zauważyć, że przeciwdziała temu migracja, podczas której różne grupy organizmów wymieniają swoje allele. Należy również powiedzieć, że dryf genetyczny praktycznie nie ma wpływu na częstość poszczególnych genów w dużych populacjach, ale w małych grupach może stać się decydującym czynnikiem ewolucyjnym. W tym przypadku liczba alleli zmienia się dramatycznie. Niektóre geny mogą zostać bezpowrotnie utracone, co znacznie zubaża różnorodność genetyczną.
Jako przykład można przytoczyć masowe epidemie, po których odbudowa populacji została przeprowadzona praktycznie kosztem kilku jej przedstawicieli. Co więcej, wszyscy potomkowie mieli ten sam genom, co ich przodkowie. Dalsza ekspansjaróżnorodność alleliczna została zapewniona przez import producentów lub kojarzeń wychodzących, które przyczyniają się do wzrostu różnic na poziomie genów.
Ekstremalną manifestację dryfu genetycznego można nazwać pojawieniem się zupełnie nowej populacji, która składa się tylko z kilku osobników - tak zwany efekt założycielski.
Należy powiedzieć, że wzorce rearanżacji genomu są badane przez biotechnologię. Inżynieria genetyczna to technika tej nauki, która pozwala na przekazywanie informacji dziedzicznych. Jednocześnie transfer genów pozwala uporać się z barierą międzygatunkową, a także nadać organizmom niezbędne właściwości.
