前期I的第三个阶段，又称重组期(recombination stage)。该阶段开始于同源染色体联会之后，染色体明显变粗变短（至少缩短了四分之一），结合紧密，此期染色体形态是一个明显的四分体。

在粗线期，细胞中也存在DNA的合成，称为P-DNA，交换过程中DNA链的修复、连接均与此相关。在粗线期核仁融合成一个大核仁，并与核仁形成中心所在的染色体相连。

此期要发生染色体的交换重组，并可见到在联会复合体的梯状结构中出现的重组节(recombination nodules)。