通過(guò)顯微密度測(cè)定加以分析不同物種的基因組成
高等真核生物的細(xì)胞核中的DNA通常以lc或2c水平的DNA含量表示,
即單倍體或二倍體細(xì)胞中DNA的含量。植物細(xì)胞核中的DNA含量既可
以通過(guò)化學(xué)方法直接加以分析,也可以通過(guò)顯微密度測(cè)定法測(cè)定經(jīng)
浮爾根染色的細(xì)胞核而間接地進(jìn)行估測(cè)。這兩種方法都可以得到比
較準(zhǔn)確的結(jié)果。根據(jù)對(duì)許多植物DNA的分析,不同植物的細(xì)胞核DNA
含量差異很大,有的植物少到0.2沙克(pg),如擬南芥菜(Aribido
psis thaliana)中的某些亞種,有的植物如貝母屬植物(Fritillar
ia davisii)可以高達(dá)180(pg)。雖然在不同高等植物的每個(gè)細(xì)胞核
中,DNA含量相差很大,但是不同物種的基因組成的水平則幾乎相
同。
如果把屬于不同物種的植物的細(xì)胞核中的DNA含量進(jìn)行相互比
較,或把植物細(xì)胞核DNA含量同其它生物的細(xì)胞核DNA含量進(jìn)行比較
,就不難發(fā)現(xiàn),不同物種的細(xì)胞核DNA含量與其生物學(xué)特性之間存
在著很大的矛盾性。倒如豌豆細(xì)胞核中的DNA含量是大腸桿菌的l 0
00倍,如果以每個(gè)基因的平均大小為l 000對(duì)堿基計(jì)算,那么豌豆
就具有40萬(wàn)個(gè)基因,而大腸桿菌則只有400個(gè)基因。如果僅僅只是
根據(jù)基因數(shù)目的多少就很難比較豌豆和大腸桿菌在生物學(xué)特性方面
的巨大差異。又如.如果把人體細(xì)胞中的DNA含量與植物細(xì)胞中的D
NA含量加以比較,那么許多植物的基因的編碼序列就是人體基因的
編碼序列的許多倍。雖然可以認(rèn)為植物的基因型比人體基因型復(fù)雜
,但這并不能說(shuō)植物的生物學(xué)特性比人體復(fù)雜。如果把不同種類的
植物的細(xì)胞核DNA含量加以比較,許多近緣物種之間也存在很大的
差異。例如山黧豆屬植物的不同種之間,細(xì)胞核DNA含量就有3倍之
差,還陽(yáng)參屬植物(Cre幽)就有10倍之差,而擬南芥菜中不同亞種
的DNA含量變動(dòng)于0.2沙克到100沙克之間,相差500多倍。這種DNA
含量增加與物種的生物學(xué)特性無(wú)關(guān)的現(xiàn)象就叫做c值矛盾性(c valu
e Paradox)。此外,具有如此巨大基因數(shù)目的生物在生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)
程中,還會(huì)不可避免地出現(xiàn)大量的突變而影響其表現(xiàn)型,因此細(xì)胞
核DNA含量的差異不可能就是許多近緣物種形成種屬差的基礎(chǔ)。