发生于有丝分裂期前分裂间期的S期。在DNA复制结束后，每对染色体包含一对相同的备份，被称为姊妹染色单体。两个姊妹染色单体之间由染色体上的着丝粒相互连接。单独的姊妹染色单体并不能称为染色体，染色体通常含有一对姊妹染色单体。染色体在赤道板上排成直线，微管双细细胞两极发出并开始收缩，将每一染色体上的姊妹染色单体拉开。姊妹染色单体此时分离为两个染色体，故被称为姊妹染色体。在着丝点分裂后，随着细胞的延长，成对的姊妹染色体（由原来的同一个染色体分裂形成）被分别拉至细胞的两极。核膜将分别在两组染色体周围生成。