A nemi szaporodás előnye, hogy genetikai sokféleséget generál, ami a párzó organizmusok populációját jobban képes túlélni a környezeti nyomáson. A meiózis az ivarsejtek előállításának folyamata, amelyek spermiumok és petesejtek. A ivarsejtek csak felével rendelkeznek a normál sejtek kromoszómáinak számával, mivel a spermium és a petesejt összeolvad, és egy olyan sejtet alkot, amely rendelkezik a kromoszómák teljes számával. A genetikai sokféleség a kromoszómák meiózis során történő keveredése miatt keletkezik.
A meiózis folyamata
Egy férfi spermát, egy nő pedig petesejtet termel, mivel szaporodási sejtjeik meiózison mennek keresztül. A meiózis egy olyan sejtből indul ki, amely az egyes szervezetekre jellemző kromoszómák teljes számával rendelkezik - az emberi sejteknek 46 kromoszómája van. Négy sejt, úgynevezett ivarsejt zárul le, amelyek mindegyikének a fele a teljes kromoszómaszáma. A meiózis egy többlépcsős folyamat, amelynek során a sejt minden DNS-szálról másolatot készít, úgynevezett kromoszómát, majd kétszer osztódik fel. Valahányszor osztódik, felére csökkenti DNS-tartalmát. Emberben egy sejt 46 DNS-szálból származik, majd mindegyik másolása után 96-at. A meiózis első osztása 96-ot kettévág, 46-ra. A második osztás a 46-ot 23-ra vágja, ami a spermium vagy a petesejt kromoszómáinak száma.
Átkelés
A meiózis kezdetén a kromoszómák hosszú szálakból rövid, vastag ujjszerű szerkezetekké kondenzálódnak. Emberekben a kondenzált kromoszómák X-hez hasonlítanak. Az emberi sejt 46 kromoszómájának fele az anyától származik, míg a másik 23 hasonló, de az apától származik - 23 párot alkotnak, például 23 pár nem azonos ikert. A párokat alkotó kromoszómákat homológ kromoszómáknak nevezzük. A meiózis korai szakaszában a homológ kromoszómák párosulnak nem azonos ikreikkel és kicserélik a DNS-régiókat. Ezt a folyamatot keresztezésnek nevezzük, és két homológ kromoszóma közötti DNS-régiók keveredését eredményezi. A kromoszómák szándékosan megtörnek, és új kombinációkban kapcsolódnak be.
Véletlenszerű elkülönítés
A meiózis nemcsak a DNS régióit keveri a homológ kromoszómák között, hanem az egész kromoszómákat a négy ivarsejt között, amelyek a végén keletkeznek. A kromoszómák eloszlását négy ivarsejt között véletlenszerű szegregációnak nevezzük. Ha az áthúzás folyamata olyan, mintha széttépnénk a kék és a piros kártyákat, majd a darabokat összeragasztanánk, hogy csíkosak legyenek kártyák, akkor a „véletlenszerű elkülönítés” egy piros és egy kék pakli kombinálása, összekeverés, majd véletlenszerű felosztás négyfelé fedélzetek. A véletlenszerű elkülönítés négy kártyacsomagot eredményez, amelyek kék és piros kártyák különböző kombinációit tartalmazzák.
Független választék
A meiózis harmadik generációja a genetikai sokféleség létrehozása az, hogy a homológ kromoszómákat elválasztják az ivarsejtektől. A fent leírtak szerint a homológ kromoszómák olyanok, mint a nem azonos ikrek párjai. A pár egyik kromoszómája anyától származott, a másik apától. Minden homológ kromoszóma tartalmazhat ugyanazokat a géneket, vagy ugyanannak a génnek kissé eltérő változatát - éppen ezért olyanok, mint a nem azonos ikrek és nem azonos ikrek. A független választék azt a folyamatot írja le, amelyben egy pár két homológ kromoszómájának különálló ivarsejtekbe kell mennie. Ez biztosítja, hogy minden ivarsejtnek csak egy lehet a két homológ kromoszóma, vagyis mindegyiknek lehet csak egy génváltozat, bár az eredeti sejtnek két kissé eltérő változata lehetett a gén.