Et gen er en elementær og strukturel enhed af arv. Konceptet med genet blev foreslået af Gregor Mendel, som udførte eksperimenter med at krydse ærter og opdagede, at nogle egenskaber overføres diskret til afkom. Senere blev det vist, at gener er lokaliseret på kromosomer. Moderne forskning har afsløret genets molekylære natur – det er en del af et DNA-molekyle, der koder for et protein eller RNA.
Genetiske kort er grafiske visninger af placeringen af gener på kromosomer. Rækkefølgen af gener og afstandene mellem dem bestemmes ved hjælp af crossover-frekvensanalyse. Jo længere fra hinanden generne er placeret på et kromosom, jo større er sandsynligheden for at krydse over mellem dem. Ved at kende rekombinationsfrekvenserne er det således muligt at konstruere et tilnærmet genetisk kort.
Genetisk udveksling er overførsel af genetisk materiale mellem organismer eller celler. De vigtigste metoder til genudveksling:
-
Overkrydsning er udvekslingen af sektioner mellem homologe kromosomer under meioseprocessen. Fører til genrekombination.
-
Konjugation er overførsel af genetisk materiale fra en donorcelle til en modtagercelle i bakterier.
-
Transduktion er overførsel af bakterielle gener ved hjælp af vira (bakteriofager).
-
Transformation er absorption af nøgent DNA af en bakteriecelle fra miljøet.
Udvekslingen af genetisk materiale spiller en vigtig rolle i evolutionen, hvilket øger den genetiske mangfoldighed af populationer.