Sélection naturelle
La diversité génétique dans une population d'individus a pour origine des modifications de l'information génétique dans l'ADN des cellules. Il s'agit : premièrement, de mutations ponctuelles dans la séquence d'ADN des gènes, ou de mutations plus importantes comme des réarrangements chromosomiques ; deuxièmement, de recombinaisons génétiques qui se produisent lors des transferts d'ADN des bactéries et lors de la reproduction sexuée des eucaryotes. On peut ajouter aux modifications du génome citées plus haut, une autre source de diversité génétique, soient les migrations par lesquelles le stock génétique dans une population donnée se voit renouvelé par l'arrivée d'autres membres de l'espèce porteuse d'un ensemble génétique différent.
Projet 1000 Genomes
On pense que la plupart des désordres génétiques et des maladies mendéliennes (sauf les maladies d'apparition tardive où on présume que les individus trop âgés ne contribuent plus à de nouvelles naissances) auront un effet sur la survie et/ou la reproduction, ainsi, les facteurs génétiques sous-tendant ces maladies devraient être influencées par la sélection naturelle. La maladie de Gaucher (mutations dans le gène "GBA"), la maladie de Crohn (mutation de "NOD2") et la cardiomyopathie hypertrophique familial (mutations dans "CMH1", "CMH2", "CMH3" et "CMH4") sont tous des exemples de sélection négative. Ces mutations cause de maladies sont d'abord récessives et se raréfient comme attendu à une fréquence faible, supportant l'hypothèse de la sélection négative. Peu de cas ont été rapportés où des mutations cause de maladies apparaissent avec une fréquence élevée supportée par la sélection balancée. L'exemple le plus notable est pour les mutations du locus "G6PD" où, si déficience par homozygotie de l'enzyme G6PD et en conséquence le résultat est la drépanocytose, mais les hétérozygotes sont partiellement protégés contre la malaria. D'autres explications possibles pour la raréfaction des allèles entraînant des maladies à des fréquences modérées ou élevées incluent la dérive génétique et des altérations récentes entraînant une sélection positive causée par des changements environnementaux telles que des diètes ou un « auto-stop génétique » quand le gène responsable accompagne des gènes voisins et favorables dans la reproduction.