Az evolúció során korábban kialakult ivartalan (vegetatív) szaporodás főleg az egysejtű élőlényekben, egyes növényi csoportokban és alacsonyabb rendű gerinctelenekben figyelhető meg (pl. bimbózás a csalánozóknál). Egyszerű, szomatikus sejteket igénylő folyamat, melynek során a szülői egyeddel lényegében azonos genetikai állományú utódok jönnek létre.

Az eukarióta fajok többségére jellemző az ivaros szaporodás. Két különböző nemű szülői szervezet együttműködését igényli. Az ivaros szaporodási forma komplex, energiaigényes folyamat, melynek fontos előnye, hogy biztosítja az utódok, rajtuk keresztül a populáció, a faj genetikai állományának változatosságát. Ez feltétele a populáció, a faj változó környezeti feltételek közötti túlélésének. A genetikai rekombináció forrása az ivarsejtképzés során megvalósuló számfelező osztódás, a meiózis. Az utódok genetikai állományának változatosságát növeli az is, hogy a két ivarsejt egyesülésével az utódok a szülőktől új génkombinációkat örökölnek.

Az eukarióták – csekély kivételtől eltekintve – diploid sejtekből álló szervezetek. Életciklusuk egy meghatározott szakaszában az ivaros szaporodáshoz haploid sejteket képeznek. A haploid sejtek számos alacsonyabb rendű fajban mitotikus osztódással szaporodva akár önálló szervet vagy a szervezetet alakíthatnak ki (pl. mohanövény; páfrányok előtelepe). Az eukarióták többségében – megfelelő körülmények között – ivarszervekben ivarsejtekké, gamétákká differenciálódnak a haploid sejtek. Általában kétféle, méretében, és tulajdonságaiban eltérő gaméta jön létre. A hím egyedekben kisméretű, mozgékony hímivarsejt (spermium), a nőstényekben nagyméretű, fajtól függően több-kevesebb tartalék tápanyagot tartalmazó, mozgásképtelen petesejtek (ovum) alakulnak ki.

A petesejt és a hímivarsejt egyesülésével (megtermékenyítés – fertilizáció) létrejövő diploid zigótából, annak sorozatos osztódásával indulhat fejlődésnek egy új egyed.

A haploid és diploid életszakaszok váltakozása a nemzedékváltakozás. A magasabb rendűekben a haploid szakasz rendkívül lerövidült, egy, legfeljebb két sejtgenerációból áll, a diploid egyeden belül található.

A két ivarsejt nem egyforma mértékben járul hozzá a zigóta kialakításához. A petesejt adja a citoplazmatikus alkotóelemek túlnyomó többségét, a spermium (genetikai anyagán túl) centriólumokat juttat a zigótába.

A meiózis két módosult sejtciklusból, két módosult, szorosan egymásra épülő sejtosztódásból áll. A kiinduló diploid sejtből négy haploid (1n kromoszómakészletű és 1C DNS-tartalmú) sejt jön létre. Az osztódások fázisai, a kromoszómaciklus mechanizmusai a mitóziséhoz hasonlóak. Lényeges eltérés mutatkozik a mitózis profázisa és az első meiotikus osztódás profázisa között. Fontos momentum, hogy a meiózis két osztódása között kimarad a DNS-megkettőződése, azaz a ciklus S fázisa.

1. ábra A mitózis és meiózis folyamatának összehasonlító táblázata.

2. ábra A mitózis és meiózis metafázis-anafázis átmenet kromoszóma/kromatida szétválásának összehasolítása.