Métaphase 1 de la méiose : schéma et différence avec la mitose
À la métaphase 1, les chromosomes homologues s'alignent par paires sur la plaque équatoriale. C'est ce qui crée le brassage interchromosomique, le second moteur de la diversité génétique.
La métaphase 1 est la deuxième étape majeure de la méiose, après la longue prophase 1. C'est elle qui détermine, par un alignement aléatoire, la composition génétique des gamètes — c'est-à-dire le brassage interchromosomique.
Ce qui se passe
Les bivalents (paires de chromosomes homologues encore reliés par leurs chiasmas) migrent vers le centre de la cellule. Chaque bivalent s'aligne sur la plaque équatoriale, avec :
- Le chromosome d'origine paternelle d'un côté
- Le chromosome d'origine maternelle de l'autre
Le fuseau achromatique relie chaque chromosome à un pôle cellulaire par ses kinétochores. Les deux chromatides sœurs d'un même chromosome sont attachées au MÊME pôle. C'est une différence fondamentale avec la mitose, où les chromatides sœurs sont attachées à des pôles opposés.
L'orientation aléatoire des bivalents
Chaque bivalent s'oriente indépendamment sur la plaque équatoriale : pour une cellule humaine avec 23 paires de chromosomes, il y a 2²³ = 8 388 608 configurations possibles d'orientation.
Cette orientation aléatoire est le mécanisme du brassage interchromosomique. À la fin de la méiose, chaque gamète aura reçu une combinaison particulière des chromosomes paternels et maternels. Combiné avec le brassage intrachromosomique (crossing-over de la prophase 1), c'est ce qui rend chaque gamète unique.
Métaphase 1 vs métaphase de mitose
| Critère | Métaphase 1 (méiose) | Métaphase (mitose) |
|---|---|---|
| Alignement | Bivalents (paires d'homologues) | Chromosomes individuels |
| Chromatides sœurs | Au même pôle | À des pôles opposés |
| Brassage | Oui (interchromosomique) | Aucun |
| Résultat anaphase | Séparation des homologues | Séparation des chromatides sœurs |
Observation au microscope
La métaphase 1 est facilement reconnaissable :
- Les chromosomes sont condensés au maximum.
- On compte n bivalents (et non 2n chromosomes comme en mitose).
- Le fuseau achromatique est bien formé.
- L'enveloppe nucléaire a disparu.
Sur cellules de criquet ou de lis, on peut compter directement les bivalents et déduire le nombre haploïde de l'espèce.
Pour aller plus loin
Après l'alignement, vient l'anaphase 1 où les homologues se séparent vers les pôles opposés. Puis la cytocinèse donne deux cellules à n chromosomes (encore chacun à 2 chromatides), prêtes à entrer en méiose II.
Questions fréquentes
Combien de configurations possibles à la métaphase 1 chez l'humain ?
Que se passe-t-il si l'alignement échoue ?
Marie-Hélène Bauer
Biologiste de formation et ancienne professeure de SVT en lycée pendant dix-sept ans, Marie-Hélène fonde SVT au Clair pour prolonger son métier auprès d'un public adulte. Elle couvre la biologie, le vivant, la santé et la pédagogie scientifique.
