染色体数目减半的特殊有丝分裂过程。发生在有性生殖细胞成熟过程中，故亦称成熟分裂。不同生物类群出现减数分裂的时期不同，可分3种类型：①合子减数分裂（始端减数分裂），发生在受精卵开始卵裂时，形成具有单倍体的生物体，如紫菜；②孢子减数分裂（中间减数分裂），发生在孢子体与配子体世代之间，是高等植物特有的形式；③配子减数分裂（终端减数分裂），发生在配子形成时，结果产生精子和卵，是一般动物具有的形式。

减数分裂过程复杂，其持续时间比有丝分裂长得多，包括两次连续的细胞分裂，即减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。染色体减数一般发生在Ⅰ期内，但少数类群可发生在Ⅱ期。两期之间，有一短暂的间期，不进行DNA合成，也不发生染色体复制。由于细胞分裂两次，而染色体只复制一次，所以子细胞内的染色体数目减少一半，变成单倍体（见图）。

减数分裂示意图

从有丝分裂进入减数分裂的准备阶段，也分为G₁期、S期和G₂期。此期特点是S期较长，能合成全部染色体DNA的99.7%，其余的0.3%在偶线期内合成（以麝香百合为例）。

前期Ⅰ

减数分裂特有过程一般发生在此期。时间特别长。

①细线期，核体积增大，核仁也较大，染色体呈细线状，局部可见念珠状的染色粒，可能是染色线紧密围绕而成。每一染色体有两条染色单体构成，因其很细，故看不出结构的双重性。

②偶线期，亦称合线期，此时发生同源染色体纵向锁合的配对过程，称联会。联会一般从染色体靠近核膜的一端或在其全长的若干位点上开始，象拉链一样沿着整条染色体进行，最后达到完全配对。染色体配对靠联会丝复合体实现，其微细结构在各种动植物大体相同。电镜下，可见联会丝复合体由三股平行的线状结构组成，两侧是平行的电子致密度高的侧生组分，两者之间是电子致密度低、显得明亮的中间区，中央是一纤细的中央组分。联会丝复合体的末端与核膜相连，侧生组分的外侧纤维与染色体的基本纤维紧接。宽度在不同物种间差别很大，但在一个物种中却相对稳定。侧生组分宽约40nm，中间区约100nm，中央组分宽约30nm。侧生组分富含精氨酸的蛋白质、核糖核酸及脱氧核糖核酸的敏感成分；中央组分主要是非组蛋白，近来发现其中含有肌蛋白，可能有使染色体靠近、保持密切配对的作用。

双线期时，联会丝复合体的两条侧生组分分开，只在一些短的片段上保持相连，这可能是交叉位置的标志。联会丝复合体在早双线期开始消失，其解体过程可从中段或末端、中央组分或侧生组分处开始，以后整体消失。联会丝复合体形成开始于偶线期，完成于粗线期，消失于双线期。它的形成标志着同源染色体联会的结束，它的解体则引起同源染色体的分离。联会是减数分裂中最主要的事件，对其研究已有一定进展。

配对后的染色体称二价体。同源染色体配对结果，细胞中染色体由2N条单价体变成N条二价体。

③粗线期，联会完成后的染色体明显缩短变粗，由于两条同源染色体结合很紧密，所以不易区分。每一配对的同源染色体含有四条染色单体，称四分体。玉米粗线期的每个二价体，可明显看到着丝点、染色粒、异染色质区和核仁组织者区，因此可作染色体的组型分析。此期内同源染色体的非姐妹染色体间发生局部交换。

④双线期，联会的两条同源染色体开始分离，但在许多交叉点上仍保持相连。一般认为交叉发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，是交换的结果。植物的双线期比细线期、偶线期和粗线期都短得多；在人和其他许多动物，双线期停留时间非常长，如5个月龄人胚的卵母细胞已达到双线期，一直停留到排卵时止。部分脊椎动物如鱼类、两栖类、爬行类和鸟类的卵母细胞和一些昆虫的精母细胞，双线期的二价染色体解螺旋而成似灯刷的构型，特称灯刷染色体。

⑤终变期（浓缩期），染色体进一步螺旋化，变得更粗而短，并向核的四周移动，较均匀地分散于核内，这是观察染色体组型的适宜时期。此时，核仁开始消失，四分体明显并向赤道移动。

中期Ⅰ

核膜和核仁完全消失，二价染色体排列在赤道面上，两条同源染色体通过牵引丝各自与两极相连。

后期Ⅰ

二价体的两条同源染色体随机地分别向两极移动，每极只得到N条染色体，经过减数分裂Ⅰ后，染色体数由2N减为N。

末期Ⅰ

与有丝分裂末期相同，移向两极的染色体逐渐解旋变成细丝状，核膜和核仁重新形成，同时细胞质也分裂。许多植物在减数分裂Ⅰ只发生核分裂，而细胞质分裂要到减数分裂Ⅱ的末期进行，使四个核同时分开。

历时很短，有些生物甚至缺少间期，由末期Ⅰ直接转入前期Ⅱ。

减数分裂Ⅱ

在两个新形成的子细胞中同时进行，其过程与普通有丝分裂基本相同。前期Ⅱ时间较短；中期Ⅱ时，染色体又整齐排列于赤道面上；后期Ⅱ时，两条染色单体分别由纺锤丝牵引移向两级；末期Ⅱ时，移向两极的染色体又逐渐解旋，核膜和核仁重新形成，经过胞质分裂，减数分裂过程结束。

个体进行有性繁殖时，如果只靠有丝分裂形成配子，则其配子仍与体细胞一样具有双份遗传物质。每一代的精卵结合后，新个体细胞内的遗传物质含量必将逐代倍增，以致成为生物进化过程中无用且有害的负担。减数分裂使染色体数目减半就可防止因受精而出现染色体数目加倍，从而使亲代和子代之间的染色体数目保持恒定，为后代的正常发育和性状遗传提供物质基础，保证物种的相对稳定性。减数分裂还通过非同源染色体的重新组合，同源染色体间部分交换，丰富了生物的遗传变异，使配子的遗传基础多样化，为生物的变异及其对外界环境的适应性创造条件。