유전자 연관(genetic linkage)은 같은 염색체 상에서 물리적으로 가까이 위치한 유전자들이 감수분열(meiosis) 과정 중 염색체 교차(chromosomal crossover)가 일어나더라도 후대로 함께 유전될 가능성이 높은 현상을 말한다. 이는 유전학의 기본 개념 중 하나로, 그레고어 멘델(Gregor Mendel)의 유전법칙 중 제2법칙인 '독립의 법칙(Law of Independent Assortment)'이 적용되지 않는 대표적인 예외에 해당한다.
1905년 영국의 유전학자 윌리엄 베이트슨(William Bateson), 에디스 레베카 손더스(Edith Rebecca Saunders), 레지널드 퍼넷(Reginald Punnett)은 완두콩 실험을 통해 특정 형질들이 독립적으로 분리되지 않고 함께 유전되는 경향을 발견하였다. 이들은 꽃 색깔 유전자(P/p)와 꽃가루 모양 유전자(L/l)를 교배한 결과, 멘델의 독립의 법칙이 예측하는 9:3:3:1의 표현형 비율과 다른 결과를 얻었으며, 이로부터 유전자들이 서로 연결(연관)되어 있다는 개념이 제시되었다. 이후 토머스 헌트 모건(Thomas Hunt Morgan)과 그의 제자 알프레드 스터티번트(Alfred Sturtevant)는 초파리(Drosophila melanogaster)를 이용한 연구를 통해 연관의 개념을 확장하고, 교차 빈도를 기반으로 한 최초의 유전자 지도(genetic linkage map)를 작성하였다.
유전자 연관의 정도는 재조합 빈도(recombination frequency)로 측정되며, 단위는 센티모르간(centimorgan, cM)을 사용한다. 1 cM은 감수분열 100회당 1회의 교차가 일어나는 거리, 즉 재조합 빈도 1%에 해당한다. 두 유전자 간의 거리가 가까울수록 교차율이 낮아 연관의 정도가 강하며(완전연관, complete linkage), 거리가 멀수록 교차율이 높아져 연관의 정도가 약해진다(불완전연관, incomplete linkage). 재조합 빈도가 50%에 도달하면 두 유전자는 서로 다른 염색체에 있거나 동일 염색체 상에서 매우 멀리 떨어져 있어 독립적으로 유전되는 것으로 간주된다.
연관 분석(linkage analysis)은 가계도(pedigree)를 이용하여 특정 형질이나 질병과 함께 유전되는 염색체 구간을 찾는 유전학적 방법이다. LOD score(logarithm of odds score)라는 통계적 검정을 통해 연관의 유의성을 평가하며, 일반적으로 LOD score가 3.0 이상이면 연관이 있다는 증거로 간주하고, -2.0 이하이면 연관을 배제하는 기준으로 사용된다. 연관 분석은 헌팅턴병(Huntington's disease)과 같은 단일 유전자 질환의 원인 유전자 위치를 찾는 데 성공적으로 활용되었으나, 심장병이나 암과 같은 다유전자성 복합 질환의 경우에는 상대적으로 효과가 제한적이었다.
한편, 유전자 연관(genetic linkage)은 유전적 연관성(genetic association)과 구별되는 개념이다. 유전적 연관성은 집단 내에서 특정 유전자형이나 대립유전자가 특정 표현형(질병 등)과 통계적으로 더 자주 함께 나타나는 현상을 의미하며, 이는 주로 전장유전체 연관분석(genome-wide association study, GWAS)을 통해 연구된다. 연관 불평형(linkage disequilibrium, LD)은 집단 유전학에서 서로 다른 유전자좌(loci)의 대립유전자들이 비무작위적으로 연관되어 있는 상태를 말하며, 이는 반드시 같은 염색체 상에 위치하지 않아도 된다는 점에서 유전자 연관과 차이가 있다.
