同源染色体间的交叉互换

同源染色体间的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，两条同源染色体片段交换位置。人体细胞内有23对染色体，每对都可能发生交叉互换。玉米育种中，交叉互换创造出抗病高产的新品种。果蝇实验显示，交叉互换导致基因重组频率达到每百万碱基对1-5次。这种交换确保了遗传多样性，使后代获得不同于父母的基因组合。交叉互换点称为交叉，显微镜下可见X形结构。

交叉互换对生物进化有直接影响。细菌虽然无染色体，但同源DNA片段间也存在类似重组现象。交叉互换修复DNA损伤，如紫外线引起的胸腺嘧啶二聚体。植物杂交育种中，交叉互换将不同亲本的优良性状组合在一起。小麦基因组复杂，交叉互换频率比人类高3-5倍。这种机制确保了物种适应环境变化的能力，是遗传变异的重要来源。