Prowadzi do redukcji liczby chromosomów z diploidalnej do haploidalnej oraz rekombinacji materiału genetycznego w wyniku crossing-over.
Profaza I obejmuje kilka etapów:
– leptoten – z chromatyny powstają chromosomy w postaci cienkich nici;
– zygoten – w wyniku koniugacji chromosomów homologicznych tworzą się biwalenty (chromosomy homologiczne to pary chromosomów, mających ten sam zestaw genów, przy czym dany gen może występować w postaci dwóch jednakowych lub różnych alleli, czyli różnych swoich postaci warunkujących odmienne wykształcenie tej samej cechy; jeden jest dziedziczony po organizmie macierzyńskim, drugi – ojcowskim);
– pachyten – koniugujące chromosomy homologiczne ulegają skróceniu i pogrubieniu w wyniku spiralizacji, stąd też chromatydy chromosomów homologicznych w biwalentach uwidoczniają się w postaci tetrad; zachodzi proces crossing-over, czyli wymiana fragmentów materiału genetycznego między chromatydami niesiostrzanymi chromosomów homologicznych (proces ten może skończyć się dopiero w diplotenie, a jego śladem są chiazmy – miejsca połączenia przeciętych chromatyd);
– diploten – pary chromatyd zaczynają oddzielać się od siebie, ale pozostają jeszcze złączone chiazmami, następuje dalsze skracanie się chromosomów;
– diakineza – chromosomy w biwalentach ulegają maksymalnemu skróceniu, zanika otoczka jądrowa i jąderko.
Zmiany ilości materiału genetycznego w dzielącej się mejotycznie komórce diploidalnej
Komórka diploidalna (przed mejozą: 2n i 4c, po mejozie: 1n i 1c)
Profaza I podziału mitotycznego jest najdłuższą fazą całej mejozy, stąd też czas trwania mejozy jest dłuższy niż mitozy. Niekiedy może zostać nawet zatrzymana (np. oogeneza rozpoczyna się podczas życia płodowego, ale ulega zatrzymaniu przed urodzeniem dziewczynki na etapie diakinezy – zakończenie mejozy następuje po osiągnięciu dojrzałości płodowej i zachodzi podczas tworzenia się kolejnych komórek jajowych do zakończenia okresu przekwitania u kobiety). Przez cały okres profazy I tworzy się wrzeciono kariokinetyczne.
Metafaza I – biwalenty układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego; pękają chiazmy.
Anafaza I – następuje rozdział chromosomów homologicznych każdego biwalentu i ich rozejście do dwóch biegunów wrzeciona.
Telofaza I – powstają dwa jądra potomne, zawierające zredukowaną o połowę liczbę chromosomów; następuje częściowa despiralizacja chromosomów.
Cytokineza po I podziale mejotycznym prowadzi do powstania dwóch komórek, które następnie wchodzą w drugi cykl podziałowy.