El emparejamiento de cromosomas homólogos ocurre solo una vez en la meiosis para intercambiar el material genético de los padres. Esto ocurre en la primera división meiótica de la primera prefase que consta de cinco etapas. El proceso de sinopsis y cruzamiento se completa durante la diplomacia y la diaquinesis, es decir, las etapas cuarta y quinta de la primera profase de la primera división meiótica.
En el metafase I de la primera división meiótica, cada bivalente posee dos centrómeros que no se dividen como en la mitosis, pero están dispuestos equidistantes por encima y por debajo del plano ecuatorial.
En la anafase I de la primera división meiótica, los centrómeros de cada miembro del par homólogo se mueven hacia los polos opuestos del huso.
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La primera división meiótica termina con la formación de dos células hijas con un número reducido de cromosomas (1 N) y, por lo tanto, se denomina división de reducción.
La segunda división meiótica consta de cuatro fases como es habitual en la mitosis y las dos células hijas de la primera división meiótica experimentan procesos similares a los de la mitosis en varias fases y al final se forman cuatro células hijas de naturaleza haploide.
En la segunda división meiótica, el conjunto cromosómico 1 N de cada célula hija de la primera división meiótica simplemente se replica como en la mitosis.