Představme si situaci, že se dva hypotetické geny M a R nacházejí na stejném chromosomu. V takovém případě lze jedince heterozygotní pro oba znaky zapsat dvěma způsoby:

M R                nebo                          M  r

m r                                                     m R

Vidíme, že existují dvě možnosti. Vlevo je případ, kdy jsou obě dominantní alely M a R na jednom chromosomu, přičemž na druhém chromosomu jsou pouze recesivní alely m, r. Takové uspořádání alel se nazývá "fáze cis". Vpravo je schéma jedince, který má na jednom chromosomu homologického páru dominantní alelu M a recesivní r a na druhém chromosomu obráceně. Na rozdíl od jedince vlevo má na jednom chromosomu různé typy alel - i dominantní i recesivní. Uvedené uspořádání alel se nazývá "fáze trans".

Bylo by obrovskou chybou, pokud bychom toto uspořádání zapsali "mendelistickým" zápisem MmRr. Je sice pravda, že tento zápis formálně bere v úvahu dominantní i recesivní alely obou genů, ale není z něj jasná klíčová věc - že geny jsou umístěny na stejném chromosomu, tedy ve vazbě. Dvojitá čára mezi geny znázorňuje dva homologní chromosomy jediného páru, na kterém jsou umístěny. Pokud by neexistovala rekombinace, oba jedinci by produkovali v důsledku vazby genů ne čtyři typy gamet, ale pouze dva. Pokud by však mezi geny vznikl crossing-over, vznikly by další dva typy gamet. Protože proces rekombinace je náhodný, počet vzniklých gamet s "rekombinovanými" geny M a R bude vždy nižší ve srovnání s "rodičovskými" kombinacemi genů M a R v gametách, které vznikly jednoduchou segregací chromosomů: Všimněte si, že fáze cis a trans se liší v typu "rodičovských" a "rekombinovanými" gamet - jsou recipročně obrácené.

Jedinci:

M R                nebo                          M  r

m r                                                     m R

fáze cis                                            fáze trans

Gamety:

M R                                                   M r      rodičovské gamety

m r                                                     m R    rodičovské gamety

M r                                                     M R     rekombinované gamety

m R                                                   m r      rekombinované gamety

Jak zjistíme, zda má jedinec uspořádané geny ve fázi cis nebo trans? Řešení nám naznačuje poznatek, že na rozdíl od volné kombinovatelnosti genů nebude počet jednotlivých typů gamet shodný, ale nerekombinované rodičovské sestavy budou v gametách vždy početnější. Tuto skutečnost dokáže odkrýt tzv. zpětné křížení (B) testovaného jedince s dvojitým recesivním homozygotem.

B         M R                _X                      m r                  M  r                 _X                      m r

m r                                         m r                  m R                                        m r

            fáze cis                                                        fáze trans

G_B       M R; m r; M r; m R               m r                  M R; m r; M r; m R               m r

B₁

M R                                                                           M r
            m r                                                                             m r

m r                                                                            m R

m r                                                                            m r

M r                                                                            M R

m r                                                                            m r

m R                                                                          m r

m r                                                                            m r

Vidíme, že recesivní homozygot je při tomto křížení důležitý proto, že tvoří stejné gamety s recesivními alelami m r i v případě, že mezi geny vznikl crossing-over. Kromě toho, v případě křížení heterozygota s recesivním homozygotem jsou genotypové počty rozlišitelné i fenotypově. Jinými slovy, v případě zpětného křížení jsou genotypové i fenotypové štěpné poměry shodné.

Splynutím rodičovských gamet generace B vzniknou jedinci v generaci potomků B1. Černou barvou jsou označeni jedinci, kteří od heterozygotního rodiče zdědili původní, tedy nerekombinované rodičovské kombinace alel. Modrou barvou jsou označeni potomci, kteří vznikli z gamet, které obsahovaly rekombinovanou sestavu genů. Těchto "rekombinovaných" jedinců je vždy méně než jedinců s původní rodičovskou sestavou alel.

Míra rekombinace se dá využít k určení vzdálenosti mezi geny, které jsou ve vazbě. Pokud bychom udávali vzdálenosti mezi nimi v absolutních počtech párů bází, čísla by dosahovaly obrovské numerické hodnoty. Proto je výhodnější určit frekvenci rekombinace. Obecně platí, že čím jsou geny k sobě blíž, tím menší je pravděpodobnost vzniku crossing-overu. Pokud budeme sledovat dva geny v potomstvu zpětného křížení, můžeme určit jejich vzájemnou vzdálenost, která je udávána v centimorganech (cM) a představuje procento jedinců potomstva, kteří nesou rekombinované sestavy sledovaných genů. Nazývá se Morganovo číslo p a je určeno následujícím vztahem:

p_{(%; cM)} = (počet rekombinantů / počet všech jedinců) · 100

Kromě toho můžeme určit, s jakou frekvencí se častěji tvoří rodičovské nerekombinované sestavy alel sledovaných genů v porovnání s uspořádáním, které vzniklo díky crossing-overu. Tato frekvence se nazývá Batesonovo  číslo c a platí pro ni vztah:

c_(x) = (počet rodičovských kombinací/počet rekombinací)

Mezi oběma čísly platí přepočítací vztahy:

p = 100/(c + 1)                                 c = (100 – p)/p

Příklad 1: Předpokládejte, že u laboratorního potkana jsou geny N a E ve vazbě. Určete vzdálenost mezi nimi. Máte k dispozici počty jednotlivých genotypových i fenotypových kategorií v potomstvu.

B         N E                 _X                      n e                 

n e                                         n e                 

Řešení:  V generaci potomstva křížení heterozygota jsme pozorovali 70 jedinců s nerekombinovanými rodičovskými sestavami a 30 jedinců, kteří vznikli rekombinací genů N a E. Po dosazení do vztahu pro výpočet Morganová čísla p dostáváme:

p = (30/100) · 100                                       c = 70/30

p = 30 % (cM)                                              c = 2,33_x

Vzdálenost mezi geny činí 30 cM, procento jedinců potomstva, kteří nesou ve svém genotypu rekombinované sestavu alel sledovaných genů, představuje 30 %. Rodičovské kombinace se v gametách heterozygotů vyskytují 2,33 krát častěji než rekombinovanými sestavami. V generaci B₁ pozorujeme, že vyšší počet jedinců se genotypově i fenotypově podobá oběma rodičům. Potomků, kteří mají pouze jednu dominantní alelu v genotypu, je méně, protože všichni vznikli výhradně díky crossing-overu. Proto se fáze cis nazývá také "coupling" (z angl. coupling - spojení, vazba).

Příklad 2: Předpokládejte, že u laboratorního potkana jsou geny M a R ve vazbě. Určete vzdálenost mezi nimi. Máte k dispozici počty jednotlivých genotypových a fenotypových kategorií v potomstvu.

B         M  r                 _X                      m r

m R                                       m r

B₁               Genotyp:                   Zjištěné počty jedinců:

Řešení:  V generaci potomstva křížení heterozygota jsme pozorovali 80 jedinců s nerekombinovanými rodičovskými sestavami a 20 jedinců, kteří vznikli rekombinací genů M a N. Po dosazení do vztahu pro výpočet Morganová čísla p dostáváme:

p = (20/100) · 100                                       c = 80/20

p = 20 % (cM)                                              c = 4,0_x

Vzdálenost mezi geny činí 20 cM, procento jedinců potomstva, kteří nesou ve svém genotypu rekombinovanou sestavu alel sledovaných genů, představuje 20 %. Rodičovské kombinace se v gametách heterozygotů vyskytují 4 krát častěji než rekombinované sestavy. Jedinců v B₁ generaci, kteří se genotypově a fenotypově podobají oběma rodičům, je méně, než bychom očekávali. Je to typické pro heterozygotní rodiče ve fázi trans, která se proto nazývá také "repulsion" (z angl. repulsion – odpuzování, averze).