基因重組指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。其發生在二倍體生物的每一個世代中。基因是一個包含必要的信息，在可控制的方式生產功能的RNA產物的核酸段。

基因重組發生在哪個階段

減數分裂中哪些時期發生基因重組？減數分裂前期和后期發生基因重組。

減數第一次分裂前期（也可以說是減數分裂的四分體時期）：同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換）

減數第一次分裂后期：同源色體分離，非同源染色體自由組合，發生基因重組。

基因重組，每條染色體的兩份拷貝在有些位置可能具有不同的等位基因，通過互換染色體間相應的部分，可產生于親本不同的重組染色體。重組來源于染色體物質的物理交換，減數分裂前期，每條染色體有4份拷貝，所有的4份拷貝緊密相連，發生聯會。這個結構稱為二階體，二階體的每條染色體單元稱為染色單體，染色體物質的兩兩交換就發生在不一樣的染色單體（非姐妹染色單體）之間。

基因重組的過程

二階體中的兩條染色單體在相應的位點發生斷裂，斷裂的兩端成“十”字形重接，產生新的染色單體。每一條新染色單體之間的接點的一端包含來自一條染色單體的物質，另一端包含另一條染色單體的物質。

發生重組的必須條件是兩條DNA鏈的互補性。每條染色單體包含一條長的雙鏈DNA，發生重組的斷裂位點依賴于位點附近堿基的互補配對。當雙鏈中的一條鏈與另一條雙鏈的一條鏈發生交叉時，將形成一條雜合DNA。每個重組包括左側親本雙鏈體DNA通過一段雜合DNA與右側的另一條親本雙鏈體相連。

雜合DNA的形成同時也要求兩條重組雙鏈體的序列相鄰，并能在兩條互補鏈之前配對。如果兩條親本雙鏈DNA在重組區域沒有差別，將形成完全互補配對的雜合DNA。若在該區域內，兩條親本雙鏈DNA存在小差異，這種反應也能發生但雜合DNA存在錯配點。錯配點將在后續進行錯配糾正。

從廣義上講，任何造成基因型變化的基因交流過程，都叫做基因重組。而狹義的基因重組僅指涉及DNA分子內斷裂—復合的基因交流。真核生物在減數分裂時，通過非同源染色體的自由組合形成各種不同的配子，雌雄配子結合產生基因型各不相同的后代，這種重組過程雖然也導致基因型的變化，但是由于它不涉及DNA分子內的斷裂c復合，因此，不包括在狹義的基因重組的范圍之內。

根據重組的機制和對蛋白質因子的要求不同，可以將狹義的基因重組分為三種類型，即同源重組、位點特異性重組和異常重組。同源重組的發生依賴于大范圍的DNA同源序列的聯會，在重組過程中，兩條染色體或DNA分子相互交換對等的部分。真核生物的非姊妹染色單體的交換、細菌以及某些低等真核生物的轉化、細菌的轉導接合、噬菌體的重組等都屬于這種類型。大腸桿菌的同源重組需要RecA蛋白，類似的蛋白質也存在于其他細菌中。位點特異性重組發生在兩個DNA分子的特異位點上。它的發生依賴于小范圍的DNA同源序列的聯會，重組也只限于這個小范圍。兩個DNA分子并不交換對等的部分，有時是一個DNA分子整合到另一個DNA分子中。這種重組不需要RecA蛋白的參與。異常重組發生在順序不相同的DNA分子間，在形成重組分子時往往依賴于DNA的復制而完成重組過程。例如，在轉座過程中，轉座因子從染色體的一個區段轉移到另一個區段，或從一條染色體轉移到另一條染色體。這種類型的重組也不需要RecA蛋白的參與。

現代基因工程技術是在試管內按人為的設計實施基因重組的技術，也稱為重組DNA。

目的是將一個個體細胞內的遺傳基因轉移到另一個不同性狀的個體細胞內DNA分子，使之發生遺傳變異。來自供體的目的基因被轉入受體細菌后，可進行基因產物的表達，從而獲得用一般方法難以獲得的產品，如胰島素、干擾素、乙型肝炎疫苗等是通過以相應基因與大腸桿菌或酵母菌的基因重組而大量生產的。即基因重組

由于基因的獨立分配或連鎖基因之間的交換而在后代中出現親代所沒有的基因組合。

原核生物的基因重組有轉化、轉導和接合等方式。受體細胞直接吸收來自供體細胞的DNA片段，并使它整合到自己的基因組中，從而獲得供體細胞部分遺傳性狀的現象，稱為轉化。通過噬菌體媒介，將供體細胞DNA片段帶進受體細胞中，使后者獲得前者的部分遺傳性狀的現象，稱為轉導。自然中轉導現象較普遍，可能是低等生物進化過程中產生新的基因組合的一種基本方式。供體菌和受體菌的完整細胞經直接接觸而傳遞大段DNA遺傳信息的現象，稱為接合。細菌和放線菌均有接合現象。高等動植物中的基因重組通常在有性生殖過程中進行，即在性細胞成熟時發生減數分裂時同源染色體的部分遺傳物質可實現交換，導致基因重組。基因重組是雜交育種的生物學基礎，對生物圈的繁榮昌盛起重要作用，也是基因工程中的關鍵性內容。

從廣義上講，任何造成基因型變化的基因交流過程，都叫做基因重組。而狹義的基因重組僅指涉及DNA分子內斷裂—復合的基因交流。真核生物在減數分裂時，通過非同源染色體的自由組合形成各種不同的配子，雌雄配子結合產生基因型各不相同的后代，這種重組過程雖然也導致基因型的變化，但是由于它不涉及DNA分子內的斷裂c復合，因此，不包括在狹義的基因重組的范圍之內。