Do các rào cản vật lý đối với di cư, cùng với xu hướng hạn chế cho các cá nhân di chuyển hoặc lan truyền (xu hướng dịch chuyển), xu hướng vẫn còn hoặc trở lại nơi sinh đẻ (philopatry), quần thể tự nhiên hiếm khi được lai ghép như giả định trong các mô hình ngẫu nhiên lý thuyết panmixy). Thông thường có một phạm vi địa lý trong đó các cá nhân có liên quan chặt chẽ hơn so với những người được lựa chọn ngẫu nhiên từ dân số nói chung. Điều này được mô tả như là mức độ mà một dân số được cấu trúc về mặt di truyền. Cấu trúc di truyền có thể là do sự di chuyển do biến đổi khí hậu lịch sử, sự mở rộng của các loài hoặc sự tồn tại của môi trường sống. Dòng chảy của gien bị cản trở bởi các dãy núi, đại dương và sa mạc hoặc thậm chí các cấu trúc nhân tạo như Vạn Lý Trường Thành của Trung Quốc đã cản trở dòng chảy của các gen thực vật
Dòng gen là sự trao đổi gien giữa các quần thể hoặc loài, phá vỡ cấu trúc. Các ví dụ về dòng gen trong một loài bao gồm sự di chuyển và sau đó sinh sản của các sinh vật, hoặc trao đổi phấn hoa. Chuyển gen giữa các loài bao gồm sự hình thành các sinh vật lai và chuyển gen theo chiều ngang. Các mô hình di truyền dân số có thể được sử dụng để xác định những quần thể nào có sự cô lập di truyền đáng kể từ người khác, và để tái tạo lại lịch sử của chúng.
Đưa một dân số bị cô lập dẫn đến trầm cảm cận huyết. Di cư vào một quần thể có thể giới thiệu các biến thể di truyền mới, có khả năng góp phần vào việc cứu hộ tiến hóa. Nếu một phần đáng kể các cá thể hoặc giao tử di cư, nó cũng có thể thay đổi tần số allele, ví dụ: làm gia tăng tải di cư.
Với sự hiện diện của dòng gen, các rào cản khác để lai tạo giữa hai quần thể khác nhau của một loài ngoại lai là cần thiết để quần thể trở thành loài mới.
Chuyển gen theo chiều ngang
Cây hiện tại của sự sống thể hiện chuyển gen gien dọc và ngang.
Chuyển gen ngang là sự chuyển đổi vật liệu di truyền từ một sinh vật sang một sinh vật khác mà không phải là con của nó; điều này là phổ biến nhất trong số các sinh vật nhân sơ. Trong y học, điều này góp phần vào sự lan rộng kháng kháng sinh, như khi một vi khuẩn có được gen kháng thì nó có thể nhanh chóng chuyển chúng đến các loài khác. Sự chuyển gen ngang từ các vi khuẩn sang sinh vật nhân chuẩn như men Saccharomyces cerevisiae và bọ cánh cứng adzuki Callosobruchus chinensis cũng có thể xảy ra . Một ví dụ về việc chuyển đổi quy mô lớn hơn là các rotiferbulloid sinh vật nhân chuẩn, dường như đã nhận được một loạt gen từ vi khuẩn, nấm và thực vật Virus cũng có thể mang DNA giữa các sinh vật, cho phép truyền gen ngay cả trên các lĩnh vực sinh học. Sự truyền gen quy mô lớn cũng xảy ra giữa các tổ tiên của tế bào nhân chuẩn và các sinh vật nhân sơ, trong quá trình thu được chất lục lạp và ty thể.
Liên kết
Nếu tất cả các gen nằm trong trạng thái cân bằng liên kết, ảnh hưởng của một allele tại một locus có thể được tính trung bình qua vùng gen ở các loci khác. Trong thực tế, một allele thường gặp ở sự mất cân bằng liên kết với các gen ở các loci khác, đặc biệt là với các gen nằm gần đó trên cùng một nhiễm sắc thể. Sự kết hợp lại làm giảm sự mất cân bằng liên kết này quá chậm để tránh sự di chuyển của gen di truyền, khi một allele ở một locus tăng lên tần số cao vì nó liên kết với một allele được chọn ở một locus gần đó. Liên kết cũng làm chậm lại tốc độ thích ứng, ngay cả trong các nhóm giới tính. Hiệu quả của sự mất cân bằng liên kết trong việc làm chậm lại tốc độ tiến hóa thích ứng phát sinh từ sự kết hợp của hiệu ứng Hill-Robertson (sự chậm trễ trong việc tạo ra các đột biến có lợi cùng nhau) và lựa chọn nền (sự chậm trễ trong việc tách các đột biến có lợi từ những người đi săn nguy hiểm).
Liên kết là một vấn đề đối với các mô hình di truyền dân số điều trị một locus gen tại một thời điểm. Tuy nhiên, nó có thể được khai thác như là một phương pháp để phát hiện hành động lựa chọn tự nhiên thông qua các đợt quét có chọn lọc.
Trong trường hợp cực đoan của một quần thể vô tính, liên kết đã hoàn thành, và các phương trình di truyền dân số có thể được phát sinh và giải quyết dưới dạng một làn sóng di chuyển các tần số gen theo một phong cảnh tập thể đơn giản. Hầu hết các vi khuẩn, chẳng hạn như vi khuẩn, đều vô tính. Di truyền học dân số của sự thích ứng của họ có hai chế độ tương phản. Khi sản phẩm có tỷ lệ đột biến có lợi và quy mô dân số nhỏ, các quần thể vô tính theo một chế độ “hoãn lại” động lực cố định nguồn gốc, với tỷ lệ thích ứng phụ thuộc mạnh vào sản phẩm này. Khi sản phẩm lớn hơn nhiều, các quần thể vô tính theo chế độ “đột biến đồng thời” có tỷ lệ thích ứng ít phụ thuộc vào sản phẩm, đặc trưng bởi sự can thiệp của dòng vô tính và sự xuất hiện của một đột biến mới có lợi trước lần sửa đổi cuối cùng