L'avantage de la reproduction sexuée est qu'elle génère une diversité génétique, ce qui rend une population d'organismes reproducteurs plus apte à survivre aux pressions de l'environnement. La méiose est le processus de production de gamètes, qui sont des spermatozoïdes et des ovules. Les gamètes ont seulement la moitié du nombre de chromosomes que les cellules normales ont, parce qu'un spermatozoïde et un oeuf fusionnent pour former une cellule qui a le plein nombre de chromosomes. La diversité génétique est due au remaniement des chromosomes au cours de la méiose.
La méiose commence avec une cellule qui a le nombre total de chromosomes spécifiques à chaque organisme - les cellules humaines ont 46 chromosomes. Il se termine par quatre cellules, appelées gamètes, qui ont chacune la moitié du nombre total de chromosomes. La méiose est un processus en plusieurs étapes dans lequel une cellule fait une copie de chaque brin d'ADN, appelé un chromosome, puis divise deux fois. Chaque fois qu'il se divise, il coupe son contenu en ADN de moitié. Chez l'homme, une cellule a 46 brins d'ADN, puis 96 après chaque copie. La première division de la méiose coupe 96 dans la moitié en 46. La deuxième division coupe 46 en 23, qui est le nombre de chromosomes dans un spermatozoïde ou un ovule.
Traversant
Au début de la méiose, les chromosomes se condensent à partir de longs brins en des structures courtes et épaisses ressemblant à des doigts. Chez les humains, les chromosomes condensés ressemblent à un X. La moitié des 46 chromosomes d'une cellule humaine provient de la mère, tandis que les 23 autres sont similaires mais proviennent du père - ils forment 23 paires, comme 23 paires de jumeaux non identiques . Les chromosomes qui forment une paire sont appelés chromosomes homologues. Au début de la méiose, les chromosomes homologues s'associent à leurs jumeaux non identiques et échangent des régions d'ADN. Ce processus est appelé crossing over, et entraîne un brassage de régions d'ADN entre deux chromosomes homologues. Les chromosomes sont délibérément cassés et rejoints dans de nouvelles combinaisons.
Séparation aléatoire
La méiose ne mélange pas seulement les régions d'ADN entre les chromosomes homologues, elle mélange les chromosomes entiers entre les quatre gamètes qui résultent à la fin. La distribution des chromosomes entre quatre gamètes est appelée ségrégation aléatoire. Si le processus de "crossing over" consiste à déchirer les cartes bleues et les cartons rouges, puis à coller les pièces ensemble pour obtenir des cartes rayées, alors la "ségrégation aléatoire" combine un deck rouge et un deck bleu, les mélangeant, puis aléatoirement les divisant en quatre ponts. La ségrégation aléatoire produit quatre paquets de cartes qui contiennent différentes combinaisons de cartes bleues et rouges.
Assortiment indépendant
La troisième façon dont la méiose génère la diversité génétique est la séparation des chromosomes homologues en gamètes. Comme décrit ci-dessus, les chromosomes homologues sont semblables à des paires de jumeaux non identiques. Un chromosome de la paire est venu de maman, l'autre de papa. Chaque chromosome homologue peut contenir les mêmes gènes, ou des versions légèrement différentes du même gène - c'est pourquoi ils sont comme des jumeaux non identiques et non jumeaux identiques. L'assortiment indépendant décrit le processus dans lequel les deux chromosomes homologues d'une paire doivent entrer dans des gamètes séparés. Cela garantit que chaque gamète ne peut avoir qu'un seul des deux chromosomes homologues, ce qui signifie que chacun peut avoir une seule version d'un gène, bien que la cellule originale puisse avoir deux versions légèrement différentes d'un gène.
