100多年前，遗传学家发现了生殖细胞中存在染色体重组的现象。这像是一种缓慢但平稳的演化方式，通过每一代生物，让基因组变得更具多样性。但就算是一个碱基出现异常，也可能会导致疾病。直至近期，科学家才弄清楚生物是如何精确控制这个过程的。
有性生殖相比于无性生殖有一个很大的优点：有性生殖的生物在产生配子时，会经历一个减数分裂的过程，这个过程能帮助生物修复严重的DNA损伤。
在这个过程中，染色体会先复制一次，随后细胞会分裂两次，也就是一个母细胞最后会产生4个子细胞。在第一次分裂时，母细胞中来自两个亲本的染色体会相互配对，它们互为同源染色体。如果一条染色体存在双链都受损的情况，染色体之间可以通过交换、重组来修复损伤。而在无性生殖的生物中，由于无法进行重组，由DNA损伤等情况导致的基因突变会不断累积，最终导致生物死亡。
基因突变、基因重组都能促使物种演化。
对细菌和病毒等来说，它们繁殖能力强，在面对外界压力时，可以通过快速的基因突变来演化。经过外界压力的筛选，一个种群可能只遗留下少数突变株，但由于其高效的繁殖能力，这些突变株又迅速形成一个新种群。多细胞生物体内也存在基因突变，但对它们来说，通过突变来演化并不是一条十分合理、具有效率的途径。
例如，人体内会通过各种方式来修复基因的突变和损伤，已有的研究发现，很多基因突变都和各种发育缺陷、癌症等多种疾病相关。对于有性生殖的生物来说，通过基因重组来扩大后代的基因多样性，虽然缓慢，但是一种稳定且有效的方式。
拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种体型十分娇小的植物，其基因组较小，只有5对染色体，是一种典型的自交植物（采取有性生殖）。
2012年，法国让-皮埃尔·布尔然（Jean-Pierre Bourgin）研究所的科学家在此前研究的基础上，发现了一种新的蛋白HEI10（一种泛素连接酶），它属于一类被称为ZMM的蛋白。后者在减数分裂中主要负责调控同源染色体上的基因片段交换。此前的研究已经发现这类蛋白中的多种蛋白各有分工：一些蛋白负责将两条染色体拉近，维持稳定的结构，另一些促进DNA的重组。
HEI10蛋白的功能会有所不同。
它在染色体上的数量，能影响染色体进行重组的次数，或能控制染色体发生重组的位点。近期，在一篇发表于《自然·通讯》的文章中，来自剑桥大学的研究人员为了验证这一猜想，通过超高分辨率的显微镜和数学模型，研究了拟南芥在减数分裂时期，其染色体上HEI10蛋白的行为。他们发现，在最开始时，HEI10蛋白会把染色体当成一条轨道，在上面随机移动，形成很多小的蛋白聚集体。
随着时间流逝，HEI10蛋白移动到同源染色体形成联会复合体的位点。这一结构形成后，染色体之间才会进行交换。
这些生命都来自一个受精卵，而最初的这个细胞中的基因组，也决定了后面组成生物个体的每一个细胞中的基因组组成。无论是基因上碱基突变的修复、表达以及基因重组都需要经过精密的调控，才能使生命得以存在、延续。
但是，基因也十分脆弱，很多环境因素不仅能影响亲代的基因、患病情况和寿命，还能通过基因的传递，来影响子代。也就是说，一些不良的生活环境（空气污染物、紫外线、重金属和压力等）和生活习惯（酗酒、吸烟和食用大量垃圾食品），不仅在影响我们人类自身的健康，可能正在改变我们最底层的基因。随着未来生物技术的发展，一部分的有害影响或许可以被消除。
但现今，我们每一个人得以拥有健康的身体，或许还得感谢家族谱系上的亲人，以及体内时刻都在认真工作的各种细胞和分子。