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基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。其发生在二倍体生物的每一个世代中。

每条染色体的两份拷贝在有些位置可能具有不同的等位基因，通过互换染色体间相应的部分，可产生与亲本不同的重组染色体。重组来源于染色体物质的物理交换，减数分裂前期，每条染色体有4份拷贝，所有的4份拷贝紧密相连，发生联会。这个结构称为二阶体，二阶体的每条染色体单元称为染色单体，染色体物质的两两交换就发生在不一样的染色单体（非姐妹染色单体）之间。

基因重组的过程

二阶体中的两条染色单体在相应的位点发生断裂，断裂的两端成“十”字形重接，产生新的染色单体。每一条新染色单体之间的接点的一端包含来自一条染色单体的物质，另一端包含另一条染色单体的物质。

发生重组的必须条件是两条DNA链的互补性。每条染色单体包含一条长的双链DNA，发生重组的断裂位点依赖于位点附近碱基的互补配对。当双链中的一条链与另一条双链的一条链发生交叉时，将形成一条杂合DNA。每个重组包括左侧亲本双链体DNA通过一段杂合DNA与右侧的另一条亲本双链体相连。