本文对位于新疆塔里木盆地周边地区的三个古代人群及山西虞弘墓主人的遗传结构和族源进行了较为系统的分析。首先,对距今3400-4000年间的小河墓地古代居民的遗传结构的初步分析显示,小河古代居民的遗传结构相对复杂,同时具有欧洲谱系和亚洲谱系的来源;小河古代居民与中亚人群有最较近的遗传距离,其中,又与中亚人群的乌兹别克和土库曼人群有最近的距离;在同其他新疆古代居民的比较中,小河古代居民与丝绸之路南线的圆沙和山普拉的遗传关系较近,而与北线的古代居民关系较远。其次,对距今2200-1700年前的山普拉古代居民遗传结构的初步分析显示,山普拉古代居民是一欧亚混合人群,与绍兴周等的体质人类学结果一致;与现代欧亚大陆人群的系统发育分析显示山普拉古代居民与现代伊朗人群和奥塞梯人群有较近的母系遗传联系。再次,对距今1700年左右的尼雅遗址出土的一例个体进行了线粒体DNA分析,结果显示该个体属于单倍型类群U3,暗示尼雅古代居民和山普拉古代居民可能存在一定的母系遗传联系。最后,对距今1400年左右的虞弘墓主人的分析显示,虞弘属于主要分布在西部欧亚大陆的单倍型类群U5,而虞弘夫人的单倍型类群G主要分布在东部欧亚人群中。这是首次在古代中原地区发现西部欧亚特有的单倍型类群。总之,本论文的研究揭示了新疆塔里木盆地不同时期、不同地点古代居民的遗传结构、族源以及这些古代居民与现代人群和其他新疆古代居民之间的亲缘关系。并且首次在1400年前的中原地区发现了西部欧亚特有的单倍型类群。这些结果对研究该地区历史上各民族的族源、迁徙、分化、融合等提供了分子生物学上的证据。