Trao đổi chéo kép

Trao đổi chéo ở giai đoạn 4 cromatid, tức trao đổi chéo xảy ra sau khi nhiễm sắc thể đã tự nhân đôi (còn gọi là giai đoạn 4 sợi). Về nguyên tắc có thể cho rằng trao đổi chéo có thể xảy ra cả khi nhiễm sắc thể chưa tự nhân đôi (giai đoạn 2 sợi)

Phân tích bộ bốn có thể giải quyết vấn đề này. Phân tích bộ bốn là phép phân tích di truyền học nghiên cứu bốn sản phẩm trực tiếp của giảm phân khi tế bào lưỡng bội dị hợp về một gen hay nhiều gen liên kết phân chia giảm phân.

Năm 1925, C. Bridge và I. Anderson đã chứng minh trao đổi chéo các cromatid ở ruồi giấm. Tác giả sử dụng dòng ruồi có nhiễm sắc thể X mang thêm đoạn nhiễm sắc thể Y (X,XY) dị hợp về các gen của nhiễm sắc thể X: f (forked) - lông phân nhánh, g (garnet) - mắt đỏ rực. Khi cho lai con cái này với con đực bình thường thì chúng truyền trực tiếp 2 nhiễm sắc thể X cho thế hệ sau và chỉ một nửa thế hệ con của chúng sống sót. Khi ấy một phần  cá  thể  con  ở  đời  sau  từ  phép  lai  này  là  đồng  hợp  theo  các  gen  của nhiễm sắc thể  X.

Các thể đồng hợp này chỉ có thể xuất hiện do trao đổi chéo ở giai đoạn 4 sợi trong đoạn gen - tâm động.

Trao đổi chéo nhiều lần

Trao đổi chéo giữa 2 chromatid có thể xảy ra nhiều lần: 2, 3, 4 lần ... Nếu 2 trao đổi chéo xảy ra trên cùng 2 chromatid ở đoạn giữa 2 gen đánh dấu thì sản phẩm cuối cùng đều có kiểu cha mẹ, nên không phát hiện được. Kiểu trao đổi chéo này chỉ có thể phát hiện được khi sử dụng thêm một gen đánh dấu thứ ba nằm giữa 2 gen này.

Nếu xác suất trao đổi chéo giữa A và C và giữa B và C tương ứng với x và y, thì xác suất xảy ra trao đổi chéo đôi là:

0,2 x 0,1 = 0,02 (2%)

Nhiễu (Interference) và trùng hợp (Coincidence)

Thường thì sự trao đổi chéo ở một chỗ làm giảm xác suất trao đổi chéo thứ hai gần kề nó. Đó là hiện tượng nhiễu. Để đánh giá kết quả người ta dùng hệ số trùng hợp

Hệ số trùng hợp  = (% trao đổi chéo đôi quan sát được)/(% trao đổi chéo đôi theo lý thuyết)

Sự trùng hợp + nhiều = 100% = 1

Ví dụ: Biết khoảng cách A-B = 10 đơn vị (10%) và B-C = 20 đơn vị

(20%), nếu không có nhiễu thì tần số trao đổi chéo đôi theo lý thuyết là 0,1 x 0,2 = 0,02 hay 2%. Giả sử quan sát được tần số trao đổi chéo đôi là 1,6%. Sự trùng hợp  =  1,6/2,0 = 0,8. Điều này cho thấy trao đổi chéo đôi chỉ xảyra có 80% và sự nhiễu 1,0 - 0,8 = 0,2 (hay 20%)