Les eucaryotes sont des êtres vivants dont les cellules possèdent un noyau et qui sont pluricellulaires. En revanche, les procaryotes, tels que les bactéries, ont des cellules non compartimentées. L'ADN, acide désoxyribonucléique, est une longue molécule présente dans tous les organismes vivants, formée de séquences nucléotidiques (C, G, T, A) et porteuse de caractères génétiques. Chez les eucaryotes, l'ADN peut former des chromosomes, une structure composée d'ADN visible uniquement lors de la division cellulaire et portant des gènes (environ 20 000). L'information génétique est répartie sur les 46 chromosomes, soit 23 paires, avec pour chaque paire un chromosome d'origine paternelle et un chromosome d'origine maternelle.
La cellule œuf subit une division appelée mitose, au cours de laquelle chaque chromosome se double. Pendant la mitose, les chromosomes se répartissent équitablement dans deux cellules filles identiques. Un gène est une unité définie localisée sur un chromosome, grâce à laquelle se transmet un caractère héréditaire. La cellule issue de la fécondation est la première cellule du futur individu. La division cellulaire mitotique assure que les cellules filles possèdent la même information génétique que la cellule mère. La mitose se déroule en plusieurs phases : prophase, métaphase, anaphase et télophase, amenant à la reconstitution de deux noyaux cellulaires, la division du cytoplasme et la formation des deux cellules filles.
Le cycle cellulaire comprend plusieurs phases : la phase G1, la phase S (de synthèse) au cours de laquelle la quantité d'ADN double progressivement dans la cellule, la phase G2 et la phase M (mitose). La méiose consiste en une suite de deux divisions précédées d'une phase de réplication, permettant le passage d'une cellule diploïde à quatre cellules haploïdes, appelées gamètes. Chaque cellule formée possède un exemplaire de chaque paire de chromosomes, et on parle de division équationnelle. La deuxième division assure le passage de deux cellules haploïdes à deux cellules haploïdes à un chromatide, et on parle également de division équationnelle. Enfin, la diploïde est une cellule possédant chaque chromosome en paire, tandis que l'haploïde ne possède qu'un seul exemplaire de chaque chromosome. Les chromosomes homologues sont ceux qui ont la même forme, la même taille et le même contenu génétique.
