Les mécanismes à l'origine de la diversité génétique

Un caryotype de gamètes comprend la moitié du nombre des chromosomes de l'espèce et un chromosome de chaque paire. Chez l'être humain, il y a deux types de gamètes à 23 chromosomes :
– les spermatozoïdes, avec 22 chromosomes et un chromosome sexuel (un X ou un Y) ;
– les ovules, avec 22 chromosomes et un chromosome sexuel (forcément un X).

• Si l'on se limite, pour simplifier, à 3 paires des chromosomes, la cellule-mère des spermatozoïdes, représentée sur le schéma ci-dessus et qui contient 6 chromosomes, va se diviser en séparant ses chromosomes homologues au hasard et l'on pourra obtenir 8 spermatozoïdes génétiquement différents, c'est-à-dire contenant des regroupements d'allèles différents.

• Dans les ovaires, les cellules-mères d'ovules subissent le même type de division. Si l'on considère également une cellule à 6 chromosomes au départ, elle peut former 8 ovules génétiquement différents.

Lors de la fécondation, un spermatozoïde parmi les millions éjaculés rencontre un ovule.

Exemple
Pour chaque parent, il y a 8 gamètes possibles, donc 64 cellules-œufs possibles, selon l'assortiment, au hasard, des gamètes lors de la fécondation. Seules trois solutions sont présentées ici. 

Dans la cellule-œuf, au sein de chaque paire de chromosomes, un chromosome, et donc un allèle, provient du père et l'autre de la mère. Comme chaque spermatozoïde peut contenir, soit le chromosome X, soit le chromosome Y, c'est le type de spermatozoïde, et donc indirectement le père, qui déterminera le sexe de son futur enfant, en fécondant un ovule qui, lui, ne peut contenir qu'un chromosome X au niveau de la paire de chromosomes sexuels.

D'autre part, comme chaque gamète est l'un des 8 millions de gamètes possibles chez chacun des parents, un même couple peut potentiellement être à l'origine, lors de chaque fécondation, de plus de 64 milliards (8 millions x 8 millions) de cellules-œufs génétiquement différentes. Chacun d'entre nous est donc le produit d'une sorte de « tirage au sort » où nous avions une chance sur 64 milliards d'être ce que nous sommes... Or, si même à partir d'un couple de parents donné, la probabilité d'avoir deux frères ou deux sœurs génétiquement identiques est aussi faible (à moins qu'ils ne soient issus de la même cellule-œuf, comme c'est le cas chez les vrais jumeaux), alors la probabilité est encore bien plus faible d'avoir deux individus pris au hasard sur la planète qui soient identiques ! On peut donc dire que la reproduction sexuée crée au hasard de nouveaux programmes génétiques qui sont à l'origine d'individus, tous différents et tous uniques.