Un gen es una unidad elemental y estructural de la herencia. El concepto de gen fue propuesto por Gregor Mendel, quien realizó experimentos cruzando guisantes y descubrió que algunos rasgos se transmiten discretamente a la descendencia. Posteriormente se demostró que los genes están localizados en los cromosomas. La investigación moderna ha revelado la naturaleza molecular del gen: es una sección de una molécula de ADN que codifica una proteína o ARN.
Los mapas genéticos son presentaciones gráficas de la ubicación de genes en los cromosomas. El orden de los genes y las distancias entre ellos se determinan mediante análisis de frecuencia de cruce. Cuanto más separados estén los genes en un cromosoma, mayor será la probabilidad de que se crucen entre ellos. Así, conociendo las frecuencias de recombinación, es posible construir un mapa genético aproximado.
El intercambio genético es la transferencia de material genético entre organismos o células. Los principales métodos de intercambio de genes:
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El entrecruzamiento es el intercambio de secciones entre cromosomas homólogos durante el proceso de meiosis. Conduce a la recombinación de genes.
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La conjugación es la transferencia de material genético de una célula donante a una célula receptora en una bacteria.
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La transducción es la transferencia de genes bacterianos mediante virus (bacteriófagos).
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La transformación es la absorción de ADN desnudo por una célula bacteriana del medio ambiente.
El intercambio de material genético juega un papel importante en la evolución, aumentando la diversidad genética de las poblaciones.