核酸演化速率的计算要比蛋白质演化速率计算复杂得多。首先将核酸分为蛋白质编码区和非编码区；还要将碱基的替代分为转换（同类碱基之间的替代）和颠换（不同类碱基之间的替代）；同时，有多种模型来定义单个碱基之间替代的速率。以2参数（K-2）模型为例，非编码区每个核苷酸位点的平均替代数计算公式为：K = (1/2)ln(x) + (1/4) ln(y)；x = 1/(1 – 2P – Q), y = 1/(1-2Q)，P为两序列中发生转换的碱基的比例，Q为两序列中发生颠换的碱基的比例，非编码区核酸的演化速率计算公式为：核酸的演化速率为r = K/2T，编码区的碱基替代又分为同义替代和非同义替代，其演化速率的公式不变，但K = Ks+ Ka；Ks为同义替代位点的平均替代数；Ka为非同义替代位点的平均替代数。Ka和Ks的比值，即Ka /Ks 是等于1、大于1或小于1可以用来判断所研究的基因所受到的选择压力类型。本节课还介绍了基因组学的研究进展，并具体介绍了将基因组研究用于几个物种演化研究的实例。