Гаметогенез — це процес утворення статевих клітин. У процесі гаметогенезу, в основі якого лежить мейоз, утворюються гамети, що мають гаплоїдний набір хромосом. Гамети утворюються у статевих залозах або спеціалізованих клітинах. У тварин це сім’яники та яєчники. Гаметогенез відбувається послідовно у трьох зонах і закінчується дозріванням гамет. Зона розмноження. У ній містяться первинні статеві клітини з диплоїдним набором хромосом 2п. Клітини в цій зоні діляться шляхом мітозу, що сприяє збільшенню їх кількості. Зона росту. У цій зоні поділ клітин не відбувається, у них диплоїдний набір хромосом. Вони збільшуються в об’ємі, нагромаджують поживні речовини. Ця зона нагадує інтерфазу. Зона дозрівання. У цій зоні відбувається мейоз, остаточно формуються і дозрівають гамети. Сперматогенез — процес утворення чоловічих статевих клітин — сперматозоїдів. У зоні розмноження у сперматогенній тканині в результаті мітозу утворюються численні клітини — сперматогонії (2n). У зоні росту сперматогонії трохи збільшуються, і з кожної клітини розвивається сперматоцит І порядку, здатний до редукційного поділу. В зоні дозрівання у процесі 1-ого поділу мейозу утворюються 2 сперматоцити II порядку, а потім у 2-ому поділі 4 гамети — сперматиди (n). Усі 4 клітини, однакові за розміром, дозрівають і утворюють 4 сперматозоїди. Сперматозоїди — невеликі рухливі клітини, що складаються з голівки, шийки та хвостика. Голівка повністю заповнена ядром з гаплоїдним набором хромосом. На загостреній передній частині розташовується апарат Гольджі зі спеціальними ферментами, що розчиняють оболонку яйцеклітини. В шийці знаходяться центріолі та численні мітохондрії, які забезпечують енергією сперматозоїд під час його руху. Хвостик служить для руху сперматозоїда і за будовою схожий із джгутиком в одноклітинних. Усі сперматозоїди, що утворюються, мають однакові розміри. Оогенез — процес утворення жіночих статевих клітин — яйцеклітин. У зоні розмноження в оогенній тканині формується велика кількість клітин — оогоній (2n). Вони розмножуються шляхом мітозу. Кожна оогонія переходить у зону росту, починає інтенсивно збільшуватися в розмірах, накопичує поживні речовини у вигляді зерен жовтка. Вона перетворюється в ооцит І порядку. Процес росту ооцита значно триваліший, ніж сперматоцита. У зоні дозрівання ооцит І порядку ділиться мейозом нерівномірно. Після 1-ого поділу утвориться 1 велика клітина — ооцит II порядку, в яку переходять усі поживні речовини, і 1 дрібна клітина — первинне полярне або напрямне тільце, де є лише ядро і відсутня цитоплазма. Після 2-ого поділу мейозу з ооцита II порядку утвориться знову 1 велика клітина-яйцеклітина і 1 вторинне напрямне тільце. З первинного напрямного тільця утворяться 2 дрібних вторинних напрямних тільця. Таким чином, під час оогенезу з кожної вихідної клітини утвориться 1 велика яйцеклітина (n) і 3 напрямних тільця (n), що гинуть. Напрямні тільця служать тільки для рівномірного розподілу хромосом під час мейозу. Яйцеклітина — округла велика нерухома клітина, що містить ядро і багато поживних речовин у вигляді жовтка. Розміри яйцеклітин в різних видів тварин різні. Наприклад, у ссавців діаметр їх складає 0,2 мм-60 мкм, в амфібійі риб — 3-5 мм, а в рептилій та птахів досягає декількох сантиметрів. Наприклад, розмір яйцеклітини курки — 3 см. На верхньому полюсі яйцеклітини знаходиться зародковий диск, де розташовується ядро.Яйцеклітина у будь-якого виду тварин завжди значно більша ніж його сперматозоїди. Поживні речовини яйцеклітини забезпечують розвиток зародка на початковій стадії (у ссавців) або упродовж всього ембріогенезу (у птахів, рептилій).
