Tijdens de S-fase van de celcyclus verdubbelt de hoeveelheid DNA in de cel, maar het aantal chromosomen blijft hetzelfde. Dit komt door de manier waarop chromosomen worden gedefinieerd en geteld.
Voordat de S-fase begint (in de G1-fase), bestaat elk chromosoom uit één enkele DNA-streng, ook wel een chromatide genoemd. Tijdens de S-fase vindt DNA-replicatie plaats: elk chromosoom maakt een exacte kopie van zichzelf. Na de S-fase bestaat elk chromosoom daarom uit twee identieke zusterchromatiden die aan elkaar vastzitten bij een centraal punt, het centromeer.
Zolang deze twee zusterchromatiden aan elkaar vastzitten bij het centromeer, worden ze nog steeds beschouwd als één enkel chromosoom. Het aantal chromosomen wordt bepaald door het aantal centromeren. Omdat het aantal centromeren niet verandert tijdens de S-fase, blijft het aantal chromosomen ook hetzelfde.
Pas later in de celcyclus, bijvoorbeeld tijdens de anafase van mitose of anafase II van meiose, scheiden deze zusterchromatiden zich van elkaar. Op dat moment wordt elke gescheiden chromatide als een afzonderlijk chromosoom geteld, waardoor het aantal chromosomen in de cel tijdelijk verdubbelt.
Samenvattend: de hoeveelheid DNA verdubbelt in de S-fase, maar het aantal chromosomen blijft gelijk omdat elk verdubbeld chromosoom met twee zusterchromatiden nog steeds als één chromosoom wordt geteld.