基因重组主要发生在减数diyi次分裂的四分体时期和减数diyi次分裂后期。
在减数diyi次分裂的四分体时期，两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。在减数diyi次分裂时，由于同源染色体的联会，使得每对同源染色体中含有四个染色单体，这时的一对同源染色体又叫一个四分体。在减数分裂中，四分体是电子显微镜下初级生殖细胞的一个可见阶段。处在这个阶段的初级精母细胞和初级卵母细胞中，形状、大小相同，一条来自父方一条来自母方的染色体叫做同源染色体。同源染色体两两配对，由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，配对后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫做四分体。
减数diyi次分裂后期,是同源染色体相互分离,非同源染色体自由组合.着丝粒分裂染色单体分开,形成新的染色体并在纺锤丝的牵引下一向两极。
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