Бір және көп клеткалы организмдердің клеткаларына, сондай-ақ дербес тіршілік ететін клеткаларға тән өзінен-өзі көбеюі бірнеше жолмен жүреді. Өсімдік пен жануарлар организмінің көптеген тканьдеріндегі клеткалар ядросының тура бөлінуі — амитоз. Амитоз жолымен бөлінуде ядро ең алдымен ортасынан жіңішкеріп, тікелей екіге бөлінеді, содан кейін цитоплазма бөлініп, бір клеткадан екі жаңа клетка пайда болады. Кейде клетка бірнеше рет тікелей бөлінеді де, цитоплазма бөлінбей қалады. Сөйтіп өсіп жетілген бір клеткада бірнеше ядро болады. Кейбір органдардың амитоз жолымен көбеюіне сыртқы ортаның организмдерге қолайсыз әсері немесе жарақаттану, тағы басқа жағдайлар себеп болады (рак клеткалары, ісік ауруларында).
Клетканың күрделі бөлінуін — митоз (грекше «митос» — жіпше) деп атайды. Митоз клетка көбеюінің көбірек кездесетін әдісі. Осы әдіс генетикалық материалдың жас клеткаларға тең бөлінуін және клетка ұрпақтарындағы хромосоманың ұқсастығын қамтамасыз етеді. Митоздың биологиялық маңызы — хромосома санының екі еселенуі және олардың жас клеткаларға тең бөлінуі. Митоз процесінде бір клетка жаңа екі клеткаға бөлінуге даярлана бастаған шақта хромосомаларда таңқаларлық өзгерістер байқалады. Әр хромосома ұзына бойына екіге бөлінеді және екі бөліктің екеуі де теңбетең генетикалық материал алады.
Клетка ядросы бөлінген кезде жүйелі түрде бес сатыдан өтеді: интерфаза, профаза, метафаза, анафаза және телофаза.
Интерфаза — клетканың екіге бөлінуі аралығындағы тіршілік кезеңі. Бұл кезенде боялып бекітілген ядроның боялған жіңішке жіпшелерден тұратын торлы структурасын байқауға болады. Келесі кезеңде осы тордан хромосомалар қалыптасады.
Профаза — ядроның бөлінуге дайындалған бірінші сатысы. Бұл кезде хромосома жіпшелерінің өз осінде шиыршықталып бұратылуының салдарынан хромосомалар қысқарып, жуандайды. Атап өтетін бір жағдай, профаза кезінде хромосомалар кариолимфада (ядро сөлі) кездейсоқ жерлерде орналасады, осы кезеңде ядрошықтар бұзылады. Ал профазаның аяқ кезінде ядро қабығы бұзылады да хромосомалар цитоплазмамен кариоплазманың сұйық заттарының қосындысы — миксоплазманың ортасында қалады. Осымен профаза бітіп, клетка метафаза сатысына көшеді.
Метафаза (грек. «мета» — аралық, «фазис» — пайда болу) сатысының екі кезеңі бар: метакинез — хромосомалар клетканың экватор аймағына жиналып шоғырланады, клетка бөлінуге дайындалады; нағыз метафаза — хромосома жіпшелері центромералармен байланысады, хромосомалар хроматидтерге жіктеледі. Клетка цитоплазмасы бұл кезде тұтқырлығын жоғалтады. Бұл кезеңде әрбір хромосоманың центромерасы (бірінші үзбесі) дәл экваторда, ал қалған денесі (иіні) экватордан тыс жазықта болуы мүмкін.
Анафаза (грек. «ана» — жоғары, «фаза» — пайда болу) — хроматин жіпшелерінің болашақ жас клеткалардың полюстеріне қарай созылып, ахроматин ұршығын құрау кезеңі. Ахроматин ұршығының белдеуінде хромосомалар түрліше орналасып, ең алдымен аналық жұлдызын құрайды. Сонан кейін аналық жұлдыздағы қосарланып орналасқан гомологиялық хромосомалардың ұзынынан бөлінуі нәтижесінде пайда болған жас хромосомалар клетканың полюстеріне қарай ығысады да, екі жас хромосома жұлдыздары пайда болады. Осының нәтижесінде бір клетка екіге бөлініп, жас клеткалар түзіледі. Анафазада хромосомалардың клетка полюсіне ығысуы бірден басталып, өте тез арада бітеді.
Телофаза (грекше «тело» — аяқталуы) митоздың ақырғы сатысы. Телофаза кезінде хромосомалардың қозғалуы аяқталады, митоздық аппарат бұзылады, ядрошықтар пайда болады. Клетканың қарамақарсы полюсінде жаңа пайда болған хромосомалардың сыртынан ядролық қабық пайда болады. Жаңа ядролардың қайта құрылуымен қатар әдетте клетка денесі бөлініп, цитотомия не цитокинез өтеді де, екі клетка құрылады. Телофаза кейде цитотомиямен аяқталмай екі ядролы клетка құрылады. Сонымен клетка бөлінуінің көбірек кездесетін әдісі митоз кезінде әрбір жаңа пайда болған клеткадағы хромосомалардың жалпы саны аналық клетканың бөлінбей тұрғандағы хромосомалар сандарына тең болады.
ХРОМОСОМАНЫҢ ЕКІ ЕСЕЛЕНУІ. Кейбір тұқым қуалайтын өзгерістердің (сомалық мутациялар, хромосомалардың қайта құрылуы) ұрпапақтан-ұрпаққа берілуін дұрыс түсіну үшін хромосомалардың жүйелі түрде еселенуін және олардың жіпшелерінде болатын ДНК молекулаларының бөлінуін білудің маңызы зор. Осы циклдің әр сатысын белгілеу үшін ерекше атаулар (номенклатура) жасалған. ДНК-ның жаңа молекулаларының пайда болуы алдындағы сатысын G1 жаңа ДНК молекулалары синтезделу сатысын S, ал синтезден кейінгі кезеңді G2 деп белгілеген. Митоз кезіндегі хромосома көшірмелері жаңа пайда болған клеткалардың ұқсастығын қамтамасыз етеді. Осы күнге дейін міндетті түрде өздігінен екі еселенетіні дәлелденген құрылымдардың бірі хромосомалар, сондықтан генетика оларды тұқым қуудың негізгі бірлігі деп қарайды. Хромосомалардың саны мен үлгілерін метафаза кезеңінде экваторлық жазықтықта анықтауға болады. Осы жағдайда көп организмдердің хромосомаларының түр айырмашылығы, үлгісі және мөлшері анық байқалады.