Según Lewontin, la tarea teórica de la genética de poblaciones es un proceso en dos espacios: un » espacio genotípico «y un»espacio fenotípico». El desafío de una teoría completa de la genética de poblaciones es proporcionar un conjunto de leyes que mapeen predeciblemente una población de genotipos (G1) a un espacio de fenotipos (P1), donde se lleva a cabo la selección, y otro conjunto de leyes que mapeen la población resultante (P2) de vuelta al espacio de genotipos (G2) donde la genética mendeliana puede predecir la próxima generación de genotipos, completando así el ciclo. Incluso si se ignoran los aspectos no mendelianos de la genética molecular, esta es una tarea gigantesca. La visualización de la transformación de una forma esquemática:

G 1 → T 1 P 1 → T 2 P 2 → T 3 G 2 → T 4 G 1 ‘ → ⋯ {\displaystyle G_{1}\;{\stackrel {T_{1}}{\rightarrow }}\;P_{1}\;{\stackrel {T_{2}}{\rightarrow }}\;P_{2}\;{\stackrel {T_{3}}{\rightarrow }}\;G_{2}\;{\stackrel {T_{4}}{\rightarrow }}\;G_{1}’\;\rightarrow \cdots }

(adaptado de Lewontin 1974, p. 12). T1 representa las leyes genéticas y epigenéticas, los aspectos de la biología funcional, o desarrollo, que transforman un genotipo en fenotipo. Este es el «mapa genotipo-fenotipo». T2 es la transformación debida a la selección natural, T3 son relaciones epigenéticas que predicen genotipos basados en los fenotipos seleccionados y finalmente T4 las reglas de la genética mendeliana.

En la práctica, hay dos cuerpos de teoría evolutiva que existen en paralelo, la genética de poblaciones tradicional que opera en el espacio de genotipos y la teoría biométrica utilizada en la cría de plantas y animales, que opera en el espacio de fenotipos. La parte que falta es el mapeo entre el espacio genotipo y fenotipo. Esto conduce a un «juego de manos» (como Lewontin términos) por el cual las variables en las ecuaciones de un dominio, se consideran parámetros o constantes, donde, en un tratamiento completo que sería transformado por el proceso evolutivo y son funciones de las variables de estado en el otro dominio. El «juego de manos» es asumir que el mapeo es conocido. Proceder como si se entendiera es suficiente para analizar muchos casos de interés. Por ejemplo, si el fenotipo es casi uno a uno con genotipo (enfermedad de células falciformes) o la escala de tiempo es lo suficientemente corta, las «constantes» se pueden tratar como tales; sin embargo, también hay muchas situaciones en las que esa suposición no se sostiene.