Vorgang in der Genetik der die Verdoppelung eines bestimmten Gens oder eines bestimmten DNA-Abschnitts auf einer der beiden bei der Replikation entstehenden Schwester-Chromatiden durch ungleiches Crossing over bezeichnet. Hierbei unterscheidet man zwischen partieller und vollständiger Genduplikation.
Genduplikationen sind Ausgangspunkt der Entstehung von Genfamilien. Die Mutationen können in der Regel nicht durch eigene Reparaturmechanismen behoben werden und führen durch die schwerwiegende Veränderung der Gensequenz häufig zu angeborenen Defekten. Die Genduplikation gilt aber auch als ein wesentlicher Mechanismus der Evolution.