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Le principal avantage de la reproduction sexuée est la génération de diversité génétique, permettant aux populations de mieux résister aux défis environnementaux. La méiose, la division cellulaire spécialisée qui crée les gamètes (spermatozoïdes et ovules), mélange le matériel chromosomique pour produire cette diversité.
Chez l'homme, la méiose commence par une cellule diploïde contenant 46 chromosomes. Grâce à une série de réplications d’ADN et deux divisions successives, la cellule produit quatre gamètes haploïdes, chacun comportant 23 chromosomes. Le processus peut être visualisé comme suit :un cycle de réplication double le nombre de chromosomes à 92, la première division le réduit à 46 et la deuxième division le réduit de moitié à nouveau à 23 par gamète.
Au début de la méiose, les chromosomes homologues (des paires de jumeaux non identiques, un hérité de chaque parent) s'apparient et échangent des segments d'ADN. Cet échange, appelé croisement, crée de nouvelles combinaisons d'allèles sur chaque chromosome, augmentant ainsi la variation génétique présente dans les gamètes.
Après le croisement, les paires de chromosomes homologues sont distribuées indépendamment dans les quatre gamètes résultants. Cette ségrégation aléatoire garantit que chaque gamète reçoit un ensemble unique de chromosomes, amplifiant encore davantage la diversité génétique au sein de la population.
Au cours de la métaphase I, les paires de chromosomes homologues s’alignent sur le plan équatorial de la cellule de manière indépendante des autres paires. Par conséquent, l’orientation de chaque paire est aléatoire, conduisant à l’assortiment indépendant des chromosomes maternels et paternels en gamètes. Ce mécanisme garantit que chaque gamète ne porte qu'une seule copie de chaque gène, que les deux copies soient identiques ou non.