สามวิธีที่ความหลากหลายทางพันธุกรรมเกิดขึ้นระหว่างไมโอซิส

ข้อดีของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศคือสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งทำให้ประชากรของสิ่งมีชีวิตผสมพันธุ์สามารถอยู่รอดจากแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น ไมโอซิสเป็นกระบวนการผลิตเซลล์สืบพันธุ์ ได้แก่ เซลล์อสุจิและเซลล์ไข่ gametes มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวที่เซลล์ปกติมี เนื่องจากสเปิร์มและไข่หลอมรวมเป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมครบจำนวน ความหลากหลายทางพันธุกรรมเกิดจากการสับเปลี่ยนของโครโมโซมระหว่างไมโอซิส

ผู้ชายผลิตสเปิร์มและผู้หญิงผลิตไข่เพราะเซลล์สืบพันธุ์ของพวกมันได้รับไมโอซิส ไมโอซิสเริ่มต้นด้วยเซลล์หนึ่งเซลล์ที่มีโครโมโซมครบจำนวนเฉพาะสำหรับแต่ละสิ่งมีชีวิต เซลล์ของมนุษย์มีโครโมโซม 46 ตัว มันจบลงด้วยสี่เซลล์ที่เรียกว่า gametes ซึ่งแต่ละเซลล์มีโครโมโซมเต็มจำนวนครึ่งหนึ่ง ไมโอซิสเป็นกระบวนการที่มีหลายขั้นตอนซึ่งเซลล์สร้างสำเนาของดีเอ็นเอแต่ละสาย เรียกว่าโครโมโซม แล้วแบ่งตัวออกเป็นสองเท่า แต่ละครั้งที่แบ่ง มันจะตัดเนื้อหา DNA ออกครึ่งหนึ่ง ในมนุษย์ เซลล์หนึ่งๆ เริ่มจากการมี DNA 46 สาย และหลังจากนั้นก็คัดลอกมา 96 สาย การแบ่งไมโอซิสครั้งแรก 96 ครึ่งเป็น 46 ส่วนที่สองตัด 46 ออกเป็น 23 ซึ่งเป็นจำนวนโครโมโซมในตัวอสุจิหรือไข่

ในช่วงเริ่มต้นของไมโอซิส โครโมโซมจะควบแน่นจากเส้นยาวเป็นโครงสร้างสั้นคล้ายนิ้วหนา ในมนุษย์ โครโมโซมที่ควบแน่นจะมีลักษณะเหมือน X โครโมโซมครึ่งหนึ่งในเซลล์ของมนุษย์ 46 อันมาจากแม่ ในขณะที่โครโมโซมอีก 23 อันเหมือนกัน แต่มาจากพ่อ พวกมันรวมกันเป็น 23 คู่ เหมือนเป็นฝาแฝดที่ไม่เหมือนกัน 23 คู่ โครโมโซมที่ก่อตัวเป็นคู่เรียกว่าโครโมโซมคล้ายคลึงกัน ในช่วงเริ่มต้นของไมโอซิส โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะจับคู่กับฝาแฝดที่ไม่เหมือนกันและบริเวณแลกเปลี่ยนของดีเอ็นเอ กระบวนการนี้เรียกว่าการข้ามผ่าน และส่งผลให้มีการสับเปลี่ยนบริเวณ DNA ระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองโครโมโซม โครโมโซมถูกทำลายโดยเจตนาและรวมเข้าด้วยกันในรูปแบบใหม่

ไมโอซิสไม่เพียงแต่สับเปลี่ยนบริเวณของ DNA ระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเท่านั้น แต่ยังสับเปลี่ยนโครโมโซมทั้งหมดจากเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสี่ที่ส่งผลให้สิ้นสุด การกระจายโครโมโซมในเซลล์สืบพันธุ์ทั้ง 4 ตัวเรียกว่า การแบ่งแยกแบบสุ่ม หากกระบวนการ “ข้าม” เปรียบเหมือนฉีกไพ่สีน้ำเงินและใบแดงออกจากกัน แล้วมัดรวมกันให้เป็นลาย ไพ่ จากนั้น "การแยกสุ่ม" จะรวมสำรับสีแดงและสำรับสีน้ำเงิน สับไพ่ จากนั้นจึงสุ่มแบ่งไพ่ออกเป็นสี่ สำรับ การแบ่งแยกแบบสุ่มสร้างไพ่สี่สำรับที่มีไพ่สีน้ำเงินและสีแดงต่างกัน

วิธีที่สามที่ไมโอซิสสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมคือผ่านการแยกโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันออกเป็นเซลล์สืบพันธุ์ ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเป็นเหมือนคู่แฝดที่ไม่เหมือนกัน โครโมโซมคู่หนึ่งมาจากแม่ อีกโครโมโซมมาจากพ่อ โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันแต่ละโครโมโซมสามารถมียีนที่เหมือนกัน หรือรุ่นที่แตกต่างกันเล็กน้อยของยีนเดียวกัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้พวกมันเป็นเหมือนฝาแฝดที่ไม่เหมือนกันและไม่ใช่ฝาแฝดที่เหมือนกัน การแบ่งประเภทอิสระอธิบายกระบวนการที่โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันทั้งสองของคู่ต้องแยกกันในเซลล์สืบพันธุ์ เพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์สืบพันธุ์แต่ละตัวมีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเพียงหนึ่งในสองอันเท่านั้น ยีนเพียงรุ่นเดียวเท่านั้น แม้ว่าเซลล์ดั้งเดิมอาจมี a. สองรุ่นที่แตกต่างกันเล็กน้อย ยีน.