通过显微密度测定加以分析不同物种的基因组成
高等真核生物的细胞核中的DNA通常以lc或2c水平的DNA含量表示,
即单倍体或二倍体细胞中DNA的含量。植物细胞核中的DNA含量既可
以通过化学方法直接加以分析,也可以通过显微密度测定法测定经
浮尔根染色的细胞核而间接地进行估测。这两种方法都可以得到比
较准确的结果。根据对许多植物DNA的分析,不同植物的细胞核DNA
含量差异很大,有的植物少到0.2沙克(pg),如拟南芥菜(Aribido
psis thaliana)中的某些亚种,有的植物如贝母属植物(Fritillar
ia davisii)可以高达180(pg)。虽然在不同高等植物的每个细胞核
中,DNA含量相差很大,但是不同物种的基因组成的水平则几乎相
同。
如果把属于不同物种的植物的细胞核中的DNA含量进行相互比
较,或把植物细胞核DNA含量同其它生物的细胞核DNA含量进行比较
,就不难发现,不同物种的细胞核DNA含量与其生物学特性之间存
在着很大的矛盾性。倒如豌豆细胞核中的DNA含量是大肠杆菌的l 0
00倍,如果以每个基因的平均大小为l 000对碱基计算,那么豌豆
就具有40万个基因,而大肠杆菌则只有400个基因。如果仅仅只是
根据基因数目的多少就很难比较豌豆和大肠杆菌在生物学特性方面
的巨大差异。又如.如果把人体细胞中的DNA含量与植物细胞中的D
NA含量加以比较,那么许多植物的基因的编码序列就是人体基因的
编码序列的许多倍。虽然可以认为植物的基因型比人体基因型复杂
,但这并不能说植物的生物学特性比人体复杂。如果把不同种类的
植物的细胞核DNA含量加以比较,许多近缘物种之间也存在很大的
差异。例如山黧豆属植物的不同种之间,细胞核DNA含量就有3倍之
差,还阳参属植物(Cre幽)就有10倍之差,而拟南芥菜中不同亚种
的DNA含量变动于0.2沙克到100沙克之间,相差500多倍。这种DNA
含量增加与物种的生物学特性无关的现象就叫做c值矛盾性(c valu
e Paradox)。此外,具有如此巨大基因数目的生物在生长和发育过
程中,还会不可避免地出现大量的突变而影响其表现型,因此细胞
核DNA含量的差异不可能就是许多近缘物种形成种属差的基础。