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無絲分裂（英語：amitosis）又稱直接核分裂（karyostenosis）、直接細胞分裂（direct cell division），是指細胞核和細胞質直接分裂成兩個大小大致相等的子細胞。因為在分裂前沒有出現紡錘體形成和染色質濃縮，故被稱為無絲分裂，與有絲分裂相對。
無絲分裂最常見於原核生物的無性細胞分裂，但最早是在雞胚血細胞中觀察到這種分裂方式，且是發現最早的一種細胞分裂方式。另一個無絲分裂例子是血液中的變形白細胞，在無絲分裂後，子細胞仍具有父細胞的全部性質。
以往無絲分裂也稱二分裂；現今嚴格地講，二分裂屬於一種無絲分裂，且特指原核生物（廣義上還包含粒線體、葉綠體等真核生物胞器）增殖時的細胞分裂方式。
早在1841年，R.Remak首先在雞胚血細胞中觀察到這種分裂方式。因為在分裂過程中沒有出現紡綞絲和染色體的變化，所以1882年，Flemming提出無絲分裂的概念。
據Merriam-Webster's Collegiate® Dictionary（《韋氏大學詞典》），「amitosis」這個單詞出現時間為1894年。
關於無絲分裂的問題，長期以來就有不同的看法。目前多數學者認為無絲分裂並不是真核細胞的一種正常的普遍的細胞分裂方式，而是一種異常分裂現象，故一般不把無絲分裂列為細胞的一種基本分裂類型。
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