Et gen er en elementær og strukturell enhet av arv. Konseptet med genet ble foreslått av Gregor Mendel, som utførte eksperimenter med å krysse erter og oppdaget at noen egenskaper overføres diskret til avkom. Senere ble det vist at gener er lokalisert på kromosomer. Moderne forskning har avslørt genets molekylære natur – det er en del av et DNA-molekyl som koder for et protein eller RNA.
Genetiske kart er grafiske visninger av plasseringen av gener på kromosomer. Rekkefølgen på gener og avstandene mellom dem bestemmes ved hjelp av crossover-frekvensanalyse. Jo lenger fra hverandre genene er plassert på et kromosom, desto større er sannsynligheten for å krysse mellom dem. Ved å kjenne rekombinasjonsfrekvensene er det således mulig å konstruere et omtrentlig genetisk kart.
Genetisk utveksling er overføring av genetisk materiale mellom organismer eller celler. De viktigste metodene for genutveksling:
-
Crossing over er utveksling av seksjoner mellom homologe kromosomer under prosessen med meiose. Fører til genrekombinasjon.
-
Konjugering er overføring av genetisk materiale fra en donorcelle til en mottakercelle i bakterier.
-
Transduksjon er overføring av bakteriegener ved hjelp av virus (bakteriofager).
-
Transformasjon er absorpsjon av nakent DNA av en bakteriecelle fra miljøet.
Utveksling av genetisk materiale spiller en viktig rolle i evolusjonen, og øker det genetiske mangfoldet av populasjoner.