Помимо поддержания стабильности генома посредством репарации ДНК, гомологичная рекомбинация играет важную роль в диверсификации генома. Фактически, рекомбинация последовательностей формирует молекулярную основу геномной эволюции. Случайные и неслучайные перестановки геномных последовательностей создают библиотеку новых объединенных последовательностей. Эти вновь сформированные геномы могут определять приспособленность и выживаемость клеток. У бактерий гомологичные и негомологичные типы рекомбинации приводят к эволюции новых геномов, которые в конечном итоге определяют адаптивность бактерий к различным условиям окружающей среды.
Во время мейоза, когда одна клетка делится дважды, чтобы произвести четыре клетки, содержащие половину исходного количества хромосом, ГР приводит к перекрестам между генами. Это означает, что две области одной и той же хромосомы с почти идентичными последовательностями разрываются, а затем повторно соединяются, но с другим концом. Незначительные различия между последовательностями ДНК гомологичных хромосом не изменяют функцию гена, но могут изменять аллель или фенотип гена. Например, если ген кодирует такой признак, как цвет волос, его аллель определяет конкретный фенотип, то есть будут ли волосы черными, светлыми или рыжими. Люди содержат две аллели одного и того же гена в каждом месте расположения гена, по одной от каждого родителя. Рекомбинация, такая как конверсия гена, изменяет это распределение, меняя форму или проявление гена в потомстве.
