La réduction du nombre de chromosomes a lieu lors du phénomène appelé « la méiose ».

Les  observations  des  comportement  des  chromosomes  pendant  la  division  du
noyau  cellulaire  est  à  l'origine  de  la  théorie  chromosomique  de  l'hérédité (qui sera détaillée au lycée).  Il  est  donc indispensable  de  voir  en  détail  ce  qui  se  passe  pendant  les  divisions  nucléaires  pour pouvoir comprendre l'analyse génétique. Pour y arriver, les chercheurs ont depuis longtemps, utilisé les microscopes et des cellules à multiplication rapide (bactéries, levures, champignons...) pour observer les mouvements de chromosomes. Ci-dessous, vous pouvez observer véritablement les mouvements des chromosomes lors de la méiose.

Etapes de la méiose (Identiques aux 6 premièers étapes de la photo précédente).

A: chaque chromosome est formé de deux chromatides soeurs (= chromatides identiques, possédant les mêmes gènes). Les chromosomes se regroupent = appariement des chromosomes homologues (= identiques) et ils échangent des segments d’ADN entre eux (= crossing-over, niveau lycée). Prophase I.
B: les chromosomes  homologues  sont attachés  par leur centromère ce qui permet à la cellule de facilement les regrouper sur la plaque équatoriale de la cellule (= centre de la cellule). Métaphase I.
C:  séparation des chromosomes doubles homologues qui migrent vers les pôles opposés de la cellule. Anaphase I
D:  les chromosomes doubles situés au niveau de la plaque équatoriale sont toujours attachés au niveau de leur centromère. Métaphase II
E: séparation des chromatides soeurs de chaque chromosomes doubles. Elles migrent vers les pôles opposés de la cellule. Anaphase II
F: . il y a reconstitution des cellules. Mais ces cellules ne possèdent que 23 chromosomes simples: il s'agit de cellules reproductrices (les gamètes).Télophase II.

N.B. Les termes en bleu ne sont pas exigibles au collège. Il s'agit de termes de lycée général.

Nous venons de voir comment un gamète est créé. Ci-dessous, vous avez un schéma qui détaille comment à partir d'une cellule-mère (située dans les tubes de Sertoli des testicules de l'homme) possédant 6 chromosomes simples (Aa Bb Cc Dd), on obtient des spermatozoides ne possédant que 3 chromosomes simples à différentes combinaisons.

Création des spermatozoides par méiose.

Explications du processus de la méiose:

A partir d’une cellule, la méiose en donne huit: c’est donc une succession de deux divisions.

Les phénomènes essentiels se produisent au cours de la première division : à la prophase I, les chromosomes homologues s’associent par paires, formant des bivalents. A la métaphase I, les paires de chromosomes s’alignent à l’équateur de la cellule. Lors de l’anaphase I, chaque chromosome se sépare de son homologue, et il en résulte deux lots qui contiennent chacun un seul exemplaire de chaque chromosome

: les deux cellules filles qui se forment à la fin de la première division n’ont plus que la moitié des chromosomes présents dans la cellule mère : il y a eu réduction par deux du nombre de chromosomes. La cellule mère était diploïde (2n chromosomes), les deux cellules filles sont haploïdes (n chromosomes). La seconde division, plus classique ne modifie pas le nombre de chromosomes et peut être comparée, dans son déroulement, à une mitose. A l’issue de la méiose, les 4 cellules obtenues sont les gamètes, spermatozoïdes chez l’homme et ovocytes chez la femme.

Ci-dessous, un autre schéma expliquant comment sont créées les cellules reproductrices de l'Homme.

Méiose et formation des gamètes chez l'Homme.

Un gamète est une cellule reproductrice qui contient un chromosome de chaque paire, soit 23 chromosomes pour les gamètes humains.

Les gamètes se forment au cours d'une division cellulaire particulière, la méiose, au cours de laquelle :

• les gamètes, qui sont les cellules-filles de cette division, ont un chromosome de chaque paire soit moitié moins que le nombre de chromosomes de la cellule-mère.

• les chromosomes homologues se séparent. Chaque gamète reçoit un chromosome homologue.

• la répartition des chromosomes est aléatoire. Comme les chromosomes homologues peuvent porter des allèles différents, les gamètes ne recevront pas la même information génétique. Les gamètes présentent donc une grande diversité génétique.

Etapes de la mitose permettant de créer les cellules reproductrices chez l'homme et la femme:

1) Les chromosomes sont  bien visibles, le noyau disparait

2) Les chromosomes migrent au centre de la cellule.

3) Les chromosomes homologues migrent aux pôles opposés de la cellules.

4) On obtient 2 cellules filles avec la moitié des chromosomes ( 23 chromosomes dans chaque cellule).

5) Dans chaque cellule fille, les chromosomes migrent au centre de la cellule.

6) les chromatides de chaque chromosomes migrent aux pôles opposés des cellules.

7) On obtient 4 cellules filles, chacune possede 23 chromosomes a une chromatide.

Schéma-bilan de la méiose.

Les cellules reproductrices (ovules et spermatozoïdes) ne contiennent que 23 chromosomes contrairement à toutes les autres cellules de l’organisme qui en contiennent 46. Le nombre de chromosomes est donc divisé par deux lors de la formation des cellules reproductrices. Chaque cellule reproductrice reçoit un chromosome de chaque paire.