A diferencia de la mitosis, en la que las roturas de doble cadena son accidentales, en la meiosis, son creadas por una enzima llamada Spo11, que escinde la columna vertebral del fosfodiéster. Los extremos helicoidales rotos son recortados por un complejo de proteínas llamado MRX y el daño se repara mediante un proceso llamado conversión de genes.

Aquí, la hebra de ADN "aceptora" dañada invade un dúplex de ADN "donante" homólogo para formar un bucle de desplazamiento. Esto crea regiones de ADN heterodúplex donde una hebra del ADN del donante se empareja con una hebra complementaria del ADN aceptor.

La ADN polimerasa extiende la hebra invasora, y el bucle D extendido luego se empareja con la cola 3' libre. La síntesis de ADN en la hebra recién capturada da como resultado la formación de un intermediario con dos estructuras de cuatro hebras llamadas uniones de Holliday.

Este intermedio de doble unión de Holliday se resuelve mediante enzimas reparadoras del ADN llamadas resolvasas y hay dos orientaciones en las que se pueden escindir las uniones. En el primero, la resolvasa corta cada unión horizontalmente para que las hebras parentales aún estén intactas.

Esto da como resultado un producto no cruzado, llamado así porque las hebras después de la rotura permanecen con su compañero original, y no hay un cruce importante de las hebras donante y aceptora.

Alternativamente, si la escisión ocurre verticalmente, las regiones que flanquean el daño se intercambian, lo que conduce a un producto cruzado, donde la hebra donante después de la ruptura se recombina con la hebra aceptora.

La conversión génica tiene un impacto significativo en la diversidad genómica. En los organismos que se reproducen sexualmente, la descendencia hereda un conjunto de genes del padre y otro de la madre.
Los conjuntos de ADN parental se recombinan y las cromátidas hermanas se someten a una conversión génica. Esto da como resultado que la descendencia tenga cromosomas nuevos en comparación con los de los padres.