As células eucarióticas contêm duas versões de genes, conhecidas como alelos. Os alelos se emparelham durante a meiose, que é o processo de divisão celular nuclear durante a reprodução.
Um ser humano recebe um alelo de cada pai. Os alelos correspondem a diferentes características, como canhotos ou olhos azuis. Durante o processo de meiose, os cromossomos se alinham em pares, ou alelos, e se enrolam aleatoriamente. Esse evento causa uma diversificação nas características, o que faz com que cada conjunto de pares de cromossomos seja ordenado de forma única quando replicado. Esse processo é conhecido como crossing over e, no final dele, os alelos são primeiro separados e, em seguida, emparelhados novamente para formar gametas, que são células sexuais masculinas ou femininas. Quando os dois novos alelos que se juntam são iguais, esse conjunto de alelos é conhecido como homozigoto, o que indica uma alta probabilidade de que a prole resultante possuirá aquela característica específica. Quando os pares de alelos são diferentes, eles são chamados de heterozigotos, o que significa que há 50 por cento de chance de que a prole possua a característica específica que corresponde a esse alelo. Esse tipo de recombinação genética é essencial para a criação do DNA individual de uma pessoa.