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Im Allgemeinen unterscheidet man bei der Zellteilung zwei verschiedene Arten: die „normale“ Zellteilung, die die zugrunde gegangene Zellen ersetzt und die Meiose, die Reifeteilung von Spermien und Eizellen, zur Halbierung des Chromosomensatzes.

Zuerst soll kurz beschrieben werden, wie die Mitose abläuft: Es gibt insgesamt vier Einzelschritte, welche dazu dienen, die vorher verdoppelte DNA in gleichen Anteilen auf beide Zellen zu verteilen.

1. Prophase
Es ist der erste Schritt der Mitose. Hier finden folgende Schritte statt: Auflösung der Kernmembran, Verschwinden des Nucleolus (Kernkörperchen = verdichtete DNA) und Ausbildung des Spindelapparats für die spätere Teilung der Chromosomen.

2. Metaphase
Die DNA verdichtet sich zu dem sogenannten Chromatin, welches aus der DNA selbst und Histonen, Proteinen, um die die DNA gewickelt ist, besteht. Dieses Chromatin ist mit dem Lichtmikroskop gut sichtbar und kann in speziellen Experimenten aus den Zellen herausgelöst werden. Gleichzeitig ordnet sich das Chromatin in der sogenannten Äquatorialplatte in der Zellmitte an, was als dunklerer Streifen im Mikroskop zu sehen ist. In der Metaphase ist jedes Centromer der Chromosomen mit dem Spindelapparat so verbunden, dass das Centromer durch den Spindelapparat mit beiden Zellpolen Kontakt hat.

3. Anaphase
Hier findet die Teilung der Chromosmen statt: Durch den Spindelapparat werden die Chromosomen am Centromer getrennt und zum entsprechenden Pol gezogen.

4. Telophase
Ist der einfache Chromosmensatz an den Zellpolen angekommen, kommt es zur Abschnürung der beiden neu gebildeten Zellen, die Kernhülle wird neu gebildet und der Nucleolus ist wieder sichtbar.

Kurz vor Beginn der Meiose findet in den Spermien und den Eizellen eine Verdopplung der DNA statt, was dazu führt, dass sowohl Eizellen als auch Spermien einen doppelten (=diploiden) Chromosomensatz haben. In der Meiose wird der diploide Chromosomensatz durch Zellteilung zu zwei haploiden durch Aufteilung auf zwei Zellen.

Auch die Meiose lässt sich in die vier Phasen (Pro-, Meta-, Ana- und Telophase) gliedern, allerdings schließt sich an diese erste Reifeteilung noch eine zweite an:

1. Prophase
Sie dauert deutlich länger als bei der Mitose. Charakteristisch hierbei ist, dass es zum sogenannten “Crossing over” kommen kann, d.h. mütterliche und väterliche Chromosomen lagern sich aneinander, wodurch es zu einem Austausch der Chromosomen kommt, was eine Ursache der genetischen Vielfalt ist.

2. Metaphase
siehe oben

3. Anaphase
Hier erfolgt die Aufteilung des diploiden in zwei haploide Chromosomensätze, indem die Spindelapparate die Chromosomen am Centromer auseinander ziehen. Wie väterliche und mütterliche Chromosomen verteilt werden ist zufällig.

4. Telophase
siehe oben

Der Meiose schließt sich die zweite Reifeteilung an, die wie die Mitose abläuft, folglich sind nach dieser zweiten Reifeteilung vier Zellen mit haploidem Chromosomensatz entstanden.