Contrairement à la mitose, la méiose vise la diversité génétique dans sa création de gamètes haploïdes. La division des cellules germinales commence d’abord ce processus dans la prophase I, où chaque chromosome — répliqué en phase S — est maintenant composé de deux chromatides sœurs (copies identiques) jointes au niveau central.
Les paires homologues de chromosomes sœurs — l’un du génome maternel et l’autre du génome paternel — commencent alors à s’aligner les unes par rapport aux autres dans le sens de la longueur, en faisant correspondre les positions de l’ADN au cours d’un processus appelé synapsis.
Afin de maintenir les homologues ensemble, un complexe protéique — le complexe synaptonémique — se forme. Le complexe synaptonémique facilite l’échange de morceaux aléatoires d’ADN correspondants entre les chromatides non-sœurs, produisant de nouvelles combinaisons d’allèles par la recombinaison homologue.
Comme le complexe synaptonémique commence à se dissoudre, les structures en forme de X maintiennent les chromosomes homologues ensemble jusqu’à ce que la recombinaison soit terminée. Les structures, appelées chiasma, marquent les zones où se produisent le croisement de l’information génétique.
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