發生在生物體內基因的交換或重新組合。包括同源重組、位點特異重組、轉座作用和異常重組四大類。是生物遺傳變異的一種機制。
指整段DNA在細胞內或細胞間,甚至在不同物種之間進行交換,并能在新的位置上復制、轉錄和翻譯。在進化、繁殖、病毒感染、基因表達以致癌基因激活等過程中,基因重組都起重要作用。基因重組也歸類為自然突變現象。基因工程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。
有目的的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,使之發生遺傳變異的過程。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。
自然界中轉導現象較普遍，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。
基因工程的特點是基因體外重組，即在離體條件下對DNA分子切割并將其與載體DNA分子連接，得到重組DNA。1977年美國科學家首次用重組的人生長激素釋放抑制因子基因生產人生長激素釋放抑制因子獲得成功。
此后，運用基因重組技術生產醫藥上重要的藥物以及在農牧業育種等領域中取得了很多成果，預計下世紀在生產治療心血管病、鎮痛和清除血栓等藥物方面基因重組技術將發揮更大的作用。
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。