非整倍体测交法可以用来测定基因属于哪一个常染色体。用常染色体隐性突变型纯合体（a/a)和野生型二倍体（+/+）杂交，再用子一代杂合体(a/+)和隐性亲本回交,在它们的子代中表型是野生型的和表型是突变型的各占50%（见孟德尔定律）。
杂交 a/a × +/+
↓
回交 a/+ × a/a
↓
回交子代 a/a a/+
突变型 野生型
比例 1 ∶ 1
如果常染色体隐性突变型纯合体和某一染色体的野生型三体 (+/+/+)品系（见染色体畸变）杂交，子一代中的三体个体再和隐性亲本回交，在它们的子代中野生型和突变型之比是5∶1而不是1∶1。
如果常染色体隐性突变型纯合体和某一染色体的野生型单体品系 (+)杂交，在子一代中就出现50%的突变型个体，而不是100%的野生型。
杂交 a/a × +
↓
子一代 a/+ ∶ a
野生型 突变型
比例 1 ∶ 1
根据上述三种不同的杂交结果，可见只要具备相当于每一染色体的一系列三体和单体品系，便能从杂交子代的突变型和野生型的比数中判断任何一个突变基因所属的染色体。小麦是多倍体植物，多倍体植物增加或减少一个染色体不会使它的生活力受到严重的影响，因此容易建立整套三体或单体品系，使基因定位工作得以顺利进行。除了小麦等植物以外，这一方法也用在酵母菌的遗传学研究中。 由于子囊菌减数分裂所形成的四分体包被在一个子囊里，所以判断两个基因是否连锁，只需计算出各种类型的四分体数（即子囊数）。如果其中一个基因所属的连锁群已经知道，便很容易测定另一基因是否属于同一连锁群。
四分体有三种，即亲代二型(PD)、非亲代二型(NPD)和四型(T)。如果有关的两个基因是连锁的，即PD是不交换或二线双交换的结果，NPD是四线双交换的结果，T是单交换或三线双交换的结果（见连锁和交换）。如果有关的两个基因是不连锁的，那么双基因杂交子代中所出现的四分体类型要看这两个基因各自和着丝粒之间是否发生交换而定（表1)。根据这些关系，可以得到这样的规律：在双基因杂交子代的四分体类型中如果PD数大大地超出 NPD数而且T多而NPD少，那么这两个基因是连锁的，如果PD数和NPD数接近而且T少而NPD多，那么是不连锁的，一般把NPD/T的比值大于或小于1/4作为判断的标准。 易位（见染色体畸变)使染色体上的基因改变连锁关系，所以易位可以用来进行基因定位。如果易位所涉及的染色体是可以被识别的，那就更有利于定位工作。如果在遗传学分析中发现某两个连锁群的连锁关系都发生了改变，同时在显微镜下又可以辨认出有两个染色体发生了相互易位，那么就可以知道两个连锁群和两个染色体的对应关系。例如遗传学分析的结果说明小鼠品系 T1380的相互易位涉及连锁群LGⅡ和LGⅨ。品系RB163H的相互易位涉及连锁群LGⅡ和LGⅫ。细胞学观察说明前者涉及染色体 9和17，后者涉及染色体9和19，因此知道连锁群 LGⅡ属于染色体9，连锁群LGⅨ属于染色体17，连锁群 LGⅫ属于染色体19。
某些生物的染色体具有天然的标记，例如果蝇的唾腺染色体具有容易辨认的横纹，玉米的染色体有容易辨认的巨大的染色粒，所以通过直接的细胞学观察就可以辨认出易位所涉及的染色体，但是对于染色体数较多而又没有天然标记的生物，就需用显带技术鉴定染色体的易位。上述小鼠的连锁群所属的染色体便是应用显带技术鉴定的（见核型）。 在包括两对基因的杂交中，一次杂交可以测定两个基因之间的距离，通过三次杂交便可以测定三个基因的排列顺序和距离。但是在包括三对基因的一次杂交中，便可以测定三个基因的排列顺序和距离，这就是1913年由斯特蒂文特首创的三点测验方法。例如黑腹果蝇的X染色体上有黄体基因（yellow body,y；野生型灰体，y）、白眼基因（white eye,w；野生型红眼，w）和短翅基因(miniature wing,m；野生型长翅，m)。将黄体、白眼、短翅雌蝇和野生型雄蝇 (ywm 即+++)杂交，将得到的雌性杂合体 再和雄性子代ywm杂交，得到子二代个体（表3）。
从表中的数值求得：
基因y和w之间的重组频率=1.3%
基因w和m之间的重组频率=32.8%
基因y和m之间的重组频率
因此这三个基因在染色体上的相对位置如图2。三点测验或者包括更多的基因的杂交还可以用来研究交叉干涉、染色单体干涉等现象。 一个基因与它所属染色体的着丝粒之间的距离称为着丝粒距离。在不同的生物中，可用不同的方法测定着丝粒距离。在粗糙脉孢菌中，着丝粒和基因之间的距离可以根据子囊中子囊孢子的排列顺序来测定，这是1932年美国微生物遗传学家CC.林德格伦所首创的方法。在同一染色体上两个基因的着丝粒距离都被测定后，这两个基因之间的距离就可以断定为两者之和或者两者之差。
子囊的排列方式有 6种，AAaa和aaAA这两种称为第一次分裂分离，AaAa、aAaA、AaaA、aAAa这四种称为第二次分裂分离。前者基因A(a)和着丝粒之间没有发生交换，后者A(a)和着丝粒之间发生了交换。
所以某一基因和着丝粒之间交换频率愈高，第二次分裂分离子囊愈多。由于每次交换导致半数染色单体成为重组类型，所以
在高等植物如小麦和棉花中，可以利用衍生的端着丝粒染色体进行着丝粒距离测定。例如某一雄性亲本除了有一个正常的具中央着丝粒的染色体以外，还有一个由它的同源染色体衍生来的端着丝粒染色体。如果在正常染色体上有一个待测着丝粒距离的隐性基因，在端着丝粒染色体上有野生型的等位基因，带有端着丝粒染色体的花粉缺少一条染色体臂，使它不能顺利受精，因此大部分受精的配子都带有隐性基因，即带有正常的染色体。只有待测基因和端着丝粒染色体基因之间发生了一次交换，才能得到具有显性野生型基因的配子。因此由这样的雄性亲本和纯合隐性的雌性亲本杂交子代中出现的野生型个体数便可推知交换发生的频率，从而求得隐性基因的着丝粒距离。 三点测验和着丝粒距离法中所测定的都是发生在减数分裂中的染色体交换。1936年美国遗传学家C.斯特恩在果蝇中发现体细胞在有丝分裂过程中也可以发生染色体交换（见连锁和交换）。
50年代中G.蓬泰科尔沃等在研究构窠曲霉时发展起来一种利用体细胞交换的系统的基因定位方法。在进行有丝分裂的杂合二倍体细胞中，体细胞交换会导致在子代体细胞中出现隐性基因的纯合体，这一过程称为纯合化。
如果某一个二倍体细胞的某一染色体臂上有若干个基因都呈杂合状态，那么就可根据子代体细胞各个基因纯合化的频率推知它们的相对位置。交换只使比交换位置更远离着丝粒的隐性基因纯合化，所以某个基因纯合化的频率愈高，它离着丝粒的距离就愈远（图3）。 由于体细胞交换频率远远低于减数分裂过程中的交换频率，所以这一方法一般只用于不进行有性生殖的生物如某些真菌等的基因定位。这一方法也曾在衣藻中用来进行叶绿体基因的定位。
根据所测基因在某一已知染色体区段中是否存在的 基因定位 如果染色体的某一区段的位置是已知的，而且测得某一基因的位置在这一区段中，那么这一基因的位置也就被测定了。 这是一种结合物理图谱制作和遗传学分析的基因定位方法，它适用于病毒等基因组较小的生物。以大肠杆菌噬菌体ΦX174为例，把野生型噬菌体的双链复制型DNA分子用限制性内切酶HindⅡ切为13个片段，把每种片段和突变型 amg的DNA单链在使DNA分子变性并复性的条件下混合保温，然后用各个样品分别转化受体细菌。如果在某一样品处理后的受体细菌中出现了大量的野生型噬菌体，于是就说明这一样品中的HindⅡ片段包含着amg的相应的野生型基因，由于13个HindⅡ片段的位置在物理图谱中全部都是已知的，因此便可以推知amg基因在染色体上的相应位置。用这一方法在ΦX174的环状的染色体图上已经测定了至少19个基因的位置。
根据并发事件的基因定位 位置邻近的基因表现某些相关的行为，所以从这些行为可以推测基因的连锁关系。 缺失带来和基因突变相同的表型。由一次缺失所造成的突变只涉及相邻接的基因，因此可以从缺失所带来的基因突变的分析来测定一些基因的相对位置，这一方法被广泛应用于酵母菌的线粒体基因的定位（见染色体外遗传）。
根据基因行为的定位 基因的某些行为可以反映它们的位置。在细菌接合过程中“雄性”细菌的染色体基因按先后顺序转移到“雌性”细菌中。一些基因组较小的病毒，整个基因组往往作为一个单位转录。因此接合过程中基因转移的先后、转录过程中转录的先后或DNA复制的先后都可以在某些特殊的生物中用来作为基因定位的手段。 通过种种方法可以测得基因之间的距离，但图距并不表示绝对长度，而且在不同的生物中同一图距代表不同的实际长度。通过细胞遗传学的方法可以测定基因的实际位置，这样绘制的基因位置图称为细胞学图，而通过一般遗传学方法绘制的图则称为遗传学图。
在杂合的二倍体生物中，由于显性的野生型基因的存在，隐性的突变基因得不到表现。如果带有野生型基因的这一染色体发生了一个缺失，而缺失部分又正好包括这一野生型基因，那么同源染色体上相应的隐性基因的突变性状便得以表现（见染色体畸变）。果蝇具有便于观察染色体细微结构的唾腺染色体，它上面的横纹缺失可以在光学显微镜下识别。通过一系列的杂交，可以得到某一隐性突变基因和一系列的缺失染色体组合在一起的果蝇，对于这些杂合体果蝇进行染色体分析和性状观察，便可以判断某隐性突变基因在染色体上的真实位置。
从果蝇的X染色体上包括白色复眼(white eye,w)和小糙眼(facet,fa)区域的分析结果（图4)可以看到凡是缺失3C7这一横纹的杂合体都呈现小糙眼突变型性状，说明fa基因位置在唾腺染色体的3C7横纹处。 原核生物 DNA分子上缺乏天然的容易识别的标记，可用限制图谱和部分变性图的测定来弥补这一不足。
各种限制性核酸内切酶具有各自的识别顺序。这些识别顺序可以作为DNA部位的标记，用不同的限制酶处理同一DNA分子，通过对酶切产生的DNA片段的大小和位置的分析，可以绘制出某一 DNA分子的限制图谱。此外，每一个DNA分子上富含A∶T碱基对和富含 G嗈C碱基对的区域的分布各不相同。富含A∶T碱基对的区域比富含G嗈C碱基对的区域更易变性。所以在严格控制的变性条件下每一种 DNA分子具有变性环的特定分布形式，构成部分变性图。 一个基因内部的各个点突变的基因转变常呈梯度现象，即在这基因的一端发生基因转变的频率最高，在另一端则最低，在两端之间存在着一个转变频率的梯度。对于任何一个未知位置的点突变，可以通过基因转变频率的测定进行精细结构定位。这一方法的应用限于一次减数分裂产物包被在一个囊里面的子囊菌，而且限于影响子囊孢子颜色和形状的基因。
