Il vantaggio della riproduzione sessuale è che genera diversità genetica, il che rende una popolazione di organismi accoppiati più in grado di sopravvivere alle pressioni ambientali. La meiosi è il processo di produzione di gameti, che sono spermatozoi e cellule uovo. I gameti hanno solo la metà del numero di cromosomi che hanno le cellule normali, perché uno sperma e un uovo si fondono per formare una cellula che ha il numero completo di cromosomi. La diversità genetica deriva dalla mescolanza dei cromosomi durante la meiosi.
Processo della meiosi
Un uomo produce spermatozoi e una donna produce uova perché le loro cellule riproduttive subiscono la meiosi. La meiosi inizia con una cellula che ha il numero completo di cromosomi specifici per ciascun organismo - le cellule umane hanno 46 cromosomi. Termina con quattro cellule, chiamate gameti, che hanno ciascuna la metà del numero completo di cromosomi. La meiosi è un processo in più fasi in cui una cellula crea una copia di ogni filamento di DNA, chiamato cromosoma, e quindi si divide due volte. Ogni volta che si divide, dimezza il contenuto di DNA. Nell'uomo, una cellula ha 46 filamenti di DNA e quindi 96 dopo che ciascuno è stato copiato. La prima divisione della meiosi taglia 96 a metà in 46. La seconda divisione taglia 46 in 23, che è il numero di cromosomi in uno sperma o in un uovo.
Crossing Over
All'inizio della meiosi, i cromosomi si condensano da lunghi filamenti in strutture corte e spesse simili a dita. Nell'uomo, i cromosomi condensati sembrano una X. La metà dei 46 cromosomi in una cellula umana proviene dalla madre, mentre gli altri 23 sono simili ma provengono dal padre - formano 23 coppie, come 23 coppie di gemelli non identici . I cromosomi che formano una coppia sono chiamati cromosomi omologhi. Durante la prima parte della meiosi, i cromosomi omologhi si accoppiano con i loro gemelli non identici e scambiano regioni di DNA. Questo processo si chiama incrocio e si traduce in un mescolamento delle regioni del DNA tra due cromosomi omologhi. I cromosomi sono appositamente spezzati e riuniti in nuove combinazioni.
Segregazione casuale
La meiosi non solo mescola regioni di DNA tra cromosomi omologhi, ma mescola interi cromosomi tra i quattro gameti che ne risultano alla fine. La distribuzione dei cromosomi tra quattro gameti si chiama segregazione casuale. Se il processo di "attraversamento" è come strappare carte blu e carte rosse a parte, e quindi legare i pezzi insieme per ottenere carte a strisce, allora "segregazione casuale" sta combinando un mazzo rosso e un mazzo blu, mescolandoli e quindi casualmente "dividing them into four decks.", 3, [[La segregazione casuale produce quattro mazzi di carte che contengono diverse combinazioni di carte blu e rosse.
Assortimento indipendente
Il terzo modo in cui la meiosi genera diversità genetica è attraverso la separazione dei cromosomi omologhi nei gameti. Come descritto sopra, i cromosomi omologhi sono come coppie di gemelli non identici. Un cromosoma della coppia veniva dalla mamma, l'altro da papà. Ogni cromosoma omologa può contenere gli stessi geni o versioni leggermente diverse dello stesso gene - motivo per cui sono come gemelli non identici e non gemelli identici. L'assortimento indipendente descrive il processo in cui i due cromosomi omologhi di una coppia devono entrare in gameti separati. Questo assicura che ogni gamete possa avere solo uno dei due cromosomi omologhi, il che significa che ognuno può avere solo una versione di un gene, sebbene la cellula originale possa avere due versioni leggermente diverse di un gene.