Hình 1: Trao đổi chéo xảy ra khi hai nhiễm sắc tửkhông chị em tiếp hợp, rồi trao đổi tương hỗ hai đoạn tương đồng. Từ đó gây rahoán vị gen, có thể tạo ra thể dị hợp (Ab và aB).Hình 2: Mô tả của Thomas Hunt Morgan về trao đổi chéo (1916)Hình 3: Trao đổi chéo kép.
Thuật ngữ này nguyên gốc từ tiếng Anh "Crossing Over"[1][2] với tên đầy đủ là "genetical crossing over" (trao đổi chéo di truyền) hoặc "crossing over biological" (trao đổi chéo sinh học).[3] Nguyên gốc tiếng Anh này, từ lâu đã được dịch ra tiếng Việt là trao đổi chéo.[4][5][6]
Trao đổi chéo được miêu tả trên lý thuyết bởiThomas Hunt Morgan. Ông dựa vào khám phá của Frans Alfons Janssens, người đã mô tả hiện tượng năm 1909 và gọi nó là "chiasmatypie". Thuật ngữchiasma (tức làbắt chéo) được liên kết, nếu như không phải trùng khớp, với hiện tượng trao đổi chéo nhiễm sắc thể. Morgan ngay lập tức nhìn thấy tầm quan trọng to lớn của sự diễn giải về mặt tế bào học về hiện tượng bắt chéo của Janssens đối với những kết quả thực nghiệm của nghiên cứu của ông về di truyền trênDrosophila (hình 2). Nền tảng vật lý của trao đổi chéo lần đầu được mô tả bởi Harriet Creighton vàBarbara McClintock vào năm 1931.[7] Tiếp hợp có thể dẫn đến trao đổi chéo kép (hình 3).
Dẫn đến nhữngnhiễm sắc thể trong quá trìnhsinh sản hữu tính. Nó là một trong những giai đoạn cuối cùng củatái tổ hợp di truyền, diễn ra trong giai đoạnpchytene củakì đầu I ởgiảm phân qua một quá trình gọi là tiếp hợp. Quá trình tiếp hợp này thường dẫn đến trao đổi chéo. Đó là hiện tượng khi các vùng tương ứng nhau trên các nhiễm sắc thể đang tiếp hợp bị đứt, rồi tái kết nối với nhiễm sắc thể tương đồng còn lại, dẫn đếngen hoán vị. Hiện tượng này gây ratái tổ hợp tương đồng, có thể tạo thành dị hợp tử từ cơ thể vốn là đồng hợp tử (hình 1).[8]
^Creighton H, McClintock B (1931). "A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-Over in Zea Mays".Proc Natl Acad Sci USA. Quyển 17 số 8. tr. 492–7.doi:10.1073/pnas.17.8.492.PMC1076098.PMID16587654.