Γονιδιακή δεξαμενή (Gene pool) είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη βιολογία και τη γενετική για να περιγράψει το σύνολο των γενετικών χαρακτηριστικών ενός πληθυσμού. Περιλαμβάνει όλα τα γονίδια που υπάρχουν στο γονιδίωμα κάθε ατόμου σε έναν δεδομένο πληθυσμό.
Μια γονιδιακή δεξαμενή μπορεί να οριστεί ως η συλλογή όλων των γονιδίων που υπάρχουν σε έναν πληθυσμό σε μια δεδομένη στιγμή. Μπορεί να χαρακτηριστεί από διάφορες παραμέτρους, όπως η συχνότητα εμφάνισης ορισμένων αλληλόμορφων, η ποικιλομορφία των γονότυπων κ.λπ.
Η γονιδιακή δεξαμενή είναι μια σημαντική έννοια στη γενετική θεωρία της εξέλιξης. Μας επιτρέπει να κατανοήσουμε πώς τα γονίδια μεταβιβάζονται από γενιά σε γενιά και πώς επηρεάζουν τις εξελικτικές διαδικασίες. Επιπλέον, η δεξαμενή γονιδίων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη μελλοντικών αλλαγών στη γενετική ποικιλότητα ενός πληθυσμού.
Για τη διατήρηση της γενετικής δεξαμενής, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την πρόληψη του γενετικού εκφυλισμού, όπως ο οικογενειακός προγραμματισμός, ο έλεγχος της εξάπλωσης μολυσματικών ασθενειών και η προστασία του περιβάλλοντος.