通過顯微密度測定加以分析不同物種的基因組成
高等真核生物的細胞核中的DNA通常以lc或2c水平的DNA含量表示,
即單倍體或二倍體細胞中DNA的含量。植物細胞核中的DNA含量既可
以通過化學方法直接加以分析,也可以通過顯微密度測定法測定經
浮爾根染色的細胞核而間接地進行估測。這兩種方法都可以得到比
較準確的結果。根據對許多植物DNA的分析,不同植物的細胞核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180(pg)。雖然在不同高等植物的每個細胞核
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胞核中的DNA含量進行相互比
較,或把植物細胞核DNA含量同其它生物的細胞核DNA含量進行比較
,就不難發現,不同物種的細胞核DNA含量與其生物學特性之間存
在著很大的矛盾性。倒如豌豆細胞核中的DNA含量是大腸桿菌的l 0
00倍,如果以每個基因的平均大小為l 000對堿基計算,那么豌豆
就具有40萬個基因,而大腸桿菌則只有400個基因。如果僅僅只是
根據基因數目的多少就很難比較豌豆和大腸桿菌在生物學特性方面
的巨大差異。又如.如果把人體細胞中的DNA含量與植物細胞中的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。雖然可以認為植物的基因型比人體基因型復雜
,但這并不能說植物的生物學特性比人體復雜。如果把不同種類的
植物的細胞核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,細胞核DNA含量就有3倍之
差,還陽參屬植物(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特性無關的現象就叫做c值矛盾性(c valu
e Paradox)。此外,具有如此巨大基因數目的生物在生長和發育過
程中,還會不可避免地出現大量的突變而影響其表現型,因此細胞
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。