Het ontstaan van nieuwe aaneenschakelingen van allelen bij geslachtelijke voortplanting
Tijdens de meiose gaan de partner-chromosomen tegen elkaar aan liggen en komen gespecialiseerde enzymen in actie die het DNA dubbelstrengs knippen. Vervolgens wordt rond de knip één van de strengen deels verwijderd; de niet verwijderde uiteinden ranken naar het andere chromosoom, verdringen daar een niet-complementaire streng en gaan baseparing aan met de complementaire streng. De verdrongen streng doet vervolgens hetzelfde in de partner. Daarna worden de ontbrekende delen weer aangevuld.
Dit proces staat bekend als “crossing-over”. Het is onder de microscoop zichtbaar als een chiasma (kruispunt).
De plaatsen van recombinatie zijn niet lukraak verdeeld over het genoom. Er zijn zogenaamde “hot spots”, terwijl andere delen als haplotype intact blijven. Ook zijn regulerende delen vaker onderhevig aan recombinatie dan genen.
Recombinatie zoals hier beschreven is uniek voor eukaryoten. Ook bij prokaryoten en in de biotechnologie spreekt men van recombinatie als DNA uitwisselt tussen het chromosoom en een plasmide, tussen cellen, of bij inbrengen van vreemd ("recombinant") DNA.
De frequentie van recombinatie tussen twee loci wordt afgemeten aan het aantal recombinante allelen. Een persoon met genotype AaBb waarbij A en B op hetzelfde chromosoom liggen (en a en b op het andere) produceert gameten AB en ab, maar bij recombinatie ook Ab en aB. De recombinatiefrequentie r is de frequentie van Ab plus aB. Dit getal varieert tussen 0 (geen recombinatie) en 0,5 (volledige recombinatie). De centiMorgan (cM), genoemd naar de Amerikaanse geneticus T.H. Morgan, is een maat voor de afstand tussen twee loci en komt overeen met r = 0,01.
