Со второй половины 50-х годов работы по генетике возобновились. Исследования по генетике популяций были продолжены в следующих направлениях: анализ мутационного процесса, изучение полиморфизма популяций, раскрытие генетических последствий отбора, исследование механизмов изоляции и начальных этапов видообразования.
Эти проблемы вскоре стали рассматриваться и в новых аспектах: генетические последствия загрязнения окружающей среды, генетика популяций человека, молекулярная генетика популяций, поведение и микроэволюция,, генетика клеточных популяций и др. Первые итоги работ на новом этапе были подведены на совещаниях по популяционной и эволюционной генетике (Ленинград, 1967; Елгава, 1970) и на II съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова (Москва, 1972).
Р. Л. Берг (1972) суммировала свои многолетние данные о концентрации и частоте возникновения мутаций в природных популяциях Drosophila melanogaster. Частота мутирования в различных популяциях оказалась достоверно выше с 1937 по 1945 и с 1967 по 1971 г., чем в другие периоды. Каждая вспышка мутабильности характеризовалась преобладанием своего набора мутаций. Среди сцепленных с полом мутаций в первые указанные годы явно преобладала мутация yellow, тогда как в последующие годы — мутации singed, Beadex, cut, Minute и abnormal abdomen. Подобный ритм мутагенеза обнаружен и в популяциях человека (Берг, Давиденков, 1971). Причины таких массовых мутационных изменений глобального порядка остаются неизвестными. Был поставлен вопрос об организации службы мутабильности для постоянного слежения за частотой мутирования в популяциях разных видов организмов.
Длительные исследования генофонда мутаций в пространственно смежных популяциях D. melanogaster осуществил М. Д. Голубовский с сотрудниками (Голубовский, 1966; Голубовский и др., 1974, 1977). В этих популяциях происходит более чем на 80% регулярное обновление набора летальных мутаций. Однако ряд леталей сохраняется в заметных концентрациях из года в год. Наблюдается известный параллелизм в составе и динамике генофондов соседпих популяций. В 1973 г. Голубовский и др. зарегистрировали резкое возрастание в природных популяциях мутаций в локусе singed (опаленные щетинки). Тщательное изучение данного явления привело к установлению двух типов нестабильности: полный возврат от мутантного состояния к норме и пенолные превращения. Состояние нестабильности и ее тип устойчиво сохраняются во многих поколениях. Было обосновано положение, что нестабильность есть следствие инсерционных мутаций — избирательное включение и исключение чужеродных сегментов ДНК, переносимых вирусами насекомых, в определенные участки генома.