中國姓氏有史可查且可靠的記載，主要為秦漢以后的文獻。五千年來，自伏羲氏時代開始，中國人的姓氏基本上都是依父系傳遞，姓氏的傳遞方式與人類男性Y染色體的遺傳方式一樣，都是以父傳子的方式垂直傳遞。因此，群體遺傳學家假定，姓氏為一種遺傳性狀，對應男性Y染色體上的一個等位基因，這就是“姓氏基因”。目前漢族使用的姓氏大約3500個，也就是說中國人Y染色體上的“姓氏基因”有3500多種等位基因。“Y染色體是人類遺傳過程中最穩(wěn)定傳遞的染色體，而目前我們對它所知甚少。由于姓氏與Y染色體傳遞模式驚人相似，姓氏文化記錄了中國人五千年父系社會的進化史，也記錄了Y染色體近五千年的進化史。”中國科學院遺傳研究所的群體遺傳學家袁義達說。盡管中國人也存在改姓的現象，但是這在整個中國人口中所占的比例很小，很大一部分在第二代時又恢復原來的姓氏。在多數情況下，改姓往往選擇已有的大姓，因此改姓不會嚴重影響群體內姓氏的分布。
“因為人的生命長度有限，通過血型只能進行近一百年的群體遺傳學研究。而姓氏可上溯至幾千年前，這就極大地拓展了群體遺傳學的研究空間。”袁義達舉了一個例子，從某古墓地挖掘出了男性尸骨，死者的姓氏得到確認，若有與之同姓的當代人想知道自己是否是死者的后代，可以把從尸骨中提取的Y染色體基因與當代人的相對照，如果一致就可斷定死者是祖先。“‘姓氏基因’可以幫助中國人尋根問祖。”袁先生說。“兩個同姓的人，如果檢測其Y染色體基因不一致，則說明其祖先不同，必然有一個是改了姓的。”
