Ở phần II, chương V đã đề cập tới một số tính chất của đột biếnnhư: tính ngẫu nhiên, không định hướng, phần lớn các alen đột biến là alen lặn và có hại cho cơ thể. Tuy vậy, vào những năm 60 của thế kỷ này, các nhà khoa học, mà người đầu tiên là Kimura đã phát hiện loại đột biến không có lợi mà cũng chẳng có hại gì là đột biến trung tính.Đây là vấn đề mới, được trình bày ở chương này. Đãbiết sự ra đời của thuyết tiến hoá phân tử trung tính của M. Kimura có ý nghĩa quan trọng đối với sự tìm kiếm lý thuyết mới về sự phát triển,tiến hoá của sinh giới. Vào những năm
1960-1970, sinh học bắt đầu tập trung phân tích acid amin và protein, và phát hiện đặc tính tương đối ổn định của tốcđộ thaythế acid amin trong sự tiến hoá phân tử và hiện tượngđa hìnhprotein trong các quần thể tự nhiên. Thuyết đột biến trung tính của M. Kimura cho rằng hầu hết những sự thaythếacid amin và hiện tượng đa hình protein không phải dchọn lọc, mà do đột biến trung tính và biến động ngẫu nhiên. Việc khám phá đặc tính hầu như ổn định của sự thay thế acid amin cho phép đưa ra phương pháp mới trong việc thu thậpcác số liệu về lịch sử tiến hoá của các sinh vật, cũng như thiếtlập cây phátsinh chủng loạinhờ những dẫn liệu phân tử. Trong những năm 1970, các nhà di truyền học - tiến hoá đã tiến hành thẩm địnhgiá trịcác thuyết tiến hoá mới và áp dụng phương pháp mới để xây dựng cây phát sinh chủng loại sinh vật. Từ cuối những năm 1970 đến nay, nhờ sự ra đời của kỹ thuật di truyền, với hàng loạt phương pháp mới, như phân tích trìn
tự nucleotid của ADN, tạo ADN tái tổ hợp, sử dụng enzyme cắt giới hạn,...cho phép khám phá nhiều đặc tính mới lạ về cấu trúc và tổ chức các bên trong hệ đến tế bào eucaryota, ví dụ các exon, các intron, ADN nhắc lại, các gen giả, các họ gen, các gen nhảy,...và nghiên cứu về sự tiến hoá
của chúng. So sánh các trình tự nucleotid của các sinh vật khác nhau cho thấy tốc độ biến đổi trình tự ấy trong tiến hoá là khác nhau một cách đáng kể đối với những vùng ADN được nghiên cứu. Vùng ADN nào có chức năng càng quan trọng thì tốc độ biến đổi trình tự
nucleotid càng thấp. Phạm vi biến đổi di truyền không phát hiện được bằng phương pháp điện di protein là rất lớn. Những khám phá mới làm thay đổi sâu sắc quan niệm về tổ chức hệ đến của sinh vật, mở đường đi tới những giả thuyết mới về cơ chế tiến hoá của các loài. Nhà khoa học nổi tiếng ngườiNhật Bản M. Kimura tập trung nghiên cứu tiến hoá phân tử, đã đề xuất thuyết tiến hoá phân tử