Trong quá trình nguyên phân, nhiễm sắc thể (NST) có các hoạt động:
- Ở kì trung gian: NST ở dạng sợi mảnh và thực hiện quá trình tự nhân đôi tạo thành NST kép dính nhau ở tâm động.
- Ở kì đầu: Các NST (ở trạng thái kép) bắt dầu co ngắn (xoắn) lại và di chuyển vào giữa tế bào nơi có thoi vô sắc.
- Ở kì giữa: NST co xoắn cực đại. NST ở trạng thái kép, mỗi NST kép gồm 2 cromatit dính nhau ở tâm động, Các NST kép xếp thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc.
- Ở kì sau: 2 cromatit trong NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn trượt theo dây tơ vô sắc đi về mỗi cực của tế bào.
- Ở kì cuối: NST đơn duỗi ra thành dạng sợi mảnh.
Các sợi nhiễm sắc co xoắn lại tạo nên nhiễm sắc thể kép bao gồm hai nhiễm sắc thể đơn bám với nhau tại tâm động. Nhân con và màng nhân bị tiêu biến dần đi. Trung tử nhân đôi sau đó di chuyển đến hai cực của tế bào chuẩn bị cho sự hình thành thoi vô sắc.
Kỳ giữaCác kinetochore giúp nhiễm sắc thể di chuyển về mặt phẳng của thoi phân bào. Các nhiễm sắc thể kép di chuyển tới mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào, các nhiễm sắc thể lần lượt xếp thành 1 hàng dọc. Bởi vì các nhiễm sắc thể đòi hỏi tất cả kinetochore phải bám vào những sợi thoi phân bào đây chính là bước kiểm tra cho việc xảy ra kỳ sau, tránh việc sai lệch cho việc phân chia nhiễm sắc thể khiến cho việc đột biến số lượng nhiễm sắc thể rất khó xảy ra.
Kỳ sauTất cả kinetochore bám vào những sợi siêu vi và nhiễm sắc thể xếp hàng trên mặt phẳng xích đạo. Đầu tiên, những protein gắn liền những nhiễm sắc thể đơn gọi là cohesin. Những cohesin ở giai đoạn này bị tách ra khỏi nhiễm sắc thể kép cho phép các nhiễm sắc thể đơn tách ra làm hai phía cực của thoi vô sắc. Các sợi siêu vi của thoi vô sắc co ngắn lại đẩy các tâm động của nhiễm sắc thể đơn ra hai đầu của tế bào. Lực đẩy nhiễm sắc thể đơn đến bây giờ vẫn chưa rõ. Tùy theo mức độ phân chia các kỳ có thể khác nhau.
Kỳ cuốiKỳ cuối thực sự là sự đảo ngược của kỳ đầu. Ở kỳ cuối, các nhiễm sắc thể giờ đây đã tập hợp về hai cực của tế bào. Các nhân con và màng nhân đã hình thành trở lại chia tách một nhân tế bào mẹ thành hai nhân tế bào con giống nhau. Các nhiễm sắc thể của hai tế bào con tháo xoắn thành sợi nhiễm sắc. Nguyên phân hoàn thành, nhưng tế bào phân chia vẫn chưa hoàn chỉnh.
