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Die Populationsgenetik ist die Erforschung der Verteilung von Genfrequenzen unter dem Einfluss von vier Evolutionsfaktoren (daher manchmal auch Evolutionsgenetik genannt):
Sie zieht ebenso die Populationsstruktur, z. B. die weitere Unterteilung einer Population in räumlich begrenzte Subpopulationen, in Betracht. Sie ist somit die Theorie, die natürliche Anpassung und Artbildung beschreibt. Die Populationsgenetik war somit notwendiger Bestandteil der modernen Synthese mit ihren Gründern, Sewall Wright, J. B. S. Haldane und Ronald Fisher, die auch die Grundlagen für die quantitative Genetik legten.
Die Populationsgenetik untersucht quantitativ, wie sich die ökologischen Interaktionen auf die genetische Zusammensetzung von Populationen auswirken und welche Rückwirkungen dies auf die ökologischen Eigenschaften der Population haben kann. Populationsgenetik untersucht die Gesetzmäßigkeiten, die Evolutionsprozessen zugrunde liegen. Die Theorie der Evolution muss mit den Erkenntnissen der Populationsgenetik und Populationsökologie in Einklang stehen. Populationsgenetische Methoden werden in der Populationsökologie eingesetzt zur: