Під час процесів росту й регенерації тканин відбувається розподіл клітини.

Два типи клітинного розподілу:

Розподіл першого типу, характерний для процесів розмноження соматичних клітин, тобто клітину тіла, було названо мітозом, а розподіл другого типу, що приводить до утворення статевих клітин (гамет), одержало назву мейозу. Процеси, що відбуваються в клітинах під час мітозу й мейозу, багато в чому схожі, але результати виходять зовсім різними.

Мітоз — це такий розподіл клітинного ядра, при якому утворюються два дочірні ядра з наборами хромосом, ідентичними наборам батьківської клітини. Разом з розподілом ядра відбувається й розподіл цитоплазми на дві рівні частини, і відновлення клітинної мембрани. Мітотичний розподіл призводить до збільшення числа клітин, забезпечуючи процеси росту, регенерації й заміщення клітин у всіх вищих тварин і рослин.

Мейоз — це процес розподілу клітинного ядра з утворенням чотирьох дочірніх ядер, кожне з яких містить удвічі менше хромосом, ніж вихідне ядро, тому його ще називають редукційним ( від лат. reductio — зменшення). При мейозі в батьківській клітині спочатку відбувається однократне подвоєння хромосом (як у мітозі), але слідом за цим проходять два цикли ядерних (і клітинних) розподілів — перший розподіл мейозу й другий розподіл мейозу. Редукція числа хромосом відбувається вже в процесі першого розподілу мейозу. Таким чином, при мейозі ядро ділиться двічі, а хромосоми подвоюються тільки один раз. У результаті утворюється чотири клітини, у яких число хромосом у два рази менше, чим у батьківській.

Мейоз забезпечує збереження в ряді поколінь постійного числа хромосом у видів зі статевим розмноженням. У зв'язку з тим, що при заплідненні відбувається злиття материнського й батьківського ядер, їх хромосоми поєднуються. Якби в процесі утворення гамет не відбувалося редукції числа хромосом удвічі, то при злитті гамет у процесі запліднення число хромосом повинне було б безупинно збільшуватися й приводити до викривлення видових властивостей потомства.

Життя будь-якого організму, для якого характерний статевий шлях розмноження, у тому числі й організму людини, починається з моменту злиття материнської й батьківської статевих клітин — гамет. У клітинах тіла людини 46 хромосом (23 пари) — це диплоїдний набір хромосом. Відповідно, у статевих клітинах їх вполовину менше, тобто 23, — це гаплоїдний набір хромосом.

У тих клітинах, які діляться для виробництва гамет, можна спостерігати хромосоми, згруповані в пари. Хромосоми, що становлять пари, називають гомологічними. Вони подібні за будовою і несуть спадкоємний матеріал, що визначає ті самі ознаки. Виключення становлять тільки статеві хромосоми, які в жінок є парними й схожими за будовою (їх називають Х-Хромосомами), у чоловіків же є тільки одна Х-Хромосома. Пару їй становить хромосома, відмінна за будовою і функціями, і її називають Y-Хромосомою.Цитогенетики розрізняють кожну пару за зовнішнім виглядом ніби "в обличчя" і приписують кожній парі свій номер.

При утворенні гамет гомологічні хромосоми зближаються (кон’югірують), групуючись у пари, і потім розходяться по різних статевих клітинах. Це відбувається при першому розподілі мейозу. Дуже важливо, що члени кожної пари хромосом здійснюють цей процес незалежно від інших пар. У результаті хромосоми, успадковані від батька й матері, перерозподіляються за гаметами, виробленими їхнім нащадком, зовсім випадково, утворюючи нові комбінації хромосом. Ця рекомбінація хромосом приводить і до рекомбінації генів, що знаходяться в них, а отже, до виникнення нових комбінацій ознак і збільшення генетичної різноманітності.

На малюнку схематично зображений процес утворення гамет у двох поколіннях (батьки й нащадок). Хромосоми матері й батька зафарбовані по-різному, щоб можна було побачити процес рекомбінації. На схемі добре видна аналогія між поведінкою хромосом при утворенні гамет і менделівською рекомбінацією при дигібридному схрещуванні. Менделю дійсно повезло в тому відношенні, що досліджувані ним ознаки відносилися до різних хромосом. Якби ознаки належали одній хромосомі, принцип незалежного розподілу не дотримувався б і ознаки передавалися зчеплено один з іншим.