В клетках хламидомонады с жгутиками набор хромосом является двойным, так как она является одноклеточным организмом и обладает диплоидным набором хромосом, в отличие от простейших, у которых набор хромосом является одинарным.

Гаметы хламидомонады образуются с помощью мейоза, так как в процессе сексуального размножения необходимо уменьшить числовой набор хромосом в половых клетках в два раза, чтобы после оплодотворения восстановить диплоидный набор хромосом. Поэтому мейоз является более эффективным способом образования гамет у хламидомонады, чем митоз.