A differenza della mitosi, la meiosi mira alla diversità genetica nella sua creazione di gameti aploidi. Le cellule germinali di divisione iniziano questo processo nella profase I, dove ogni cromosoma, replicato in fase S, è ora composto da due cromatidi fratelli (copie identiche) uniti centralmente.
Le coppie omologhe di cromosomi fratelli, uno dal genoma materno e uno del genoma paterno, iniziano ad allinearsi l’una accanto all’altra longitudinalmente, abbinando le posizioni corrispondenti del DNA in un processo chiamato sinapsi.
Per tenere insieme gli omologhi, si forma un complesso proteico, il complesso sinaptonemale. Il complesso sinaptonemale facilita lo scambio di corrispondenti pezzi casuali di DNA tra cromatidi non fratelli, producendo nuove combinazioni di alleli tramite ricombinazione omologa.
Mentre il complesso sinaptonemale inizia a dissolversi, le strutture a forma di X tengono insieme i cromosomi omologhi fino al completamento della ricombinazione. Le strutture, chiamate chiasmata, segnano le aree in cui si è verificato il crossover delle informazioni genetiche.
