為什麼同一生物的體細胞中都有相同的基因組？

2001年10月12日，水稻基因組研究獲重大進展。說起基因組，你可知道為什麼同一生物體的體細胞中都有相同的基因組？

一個人，一頭象，甚至一棵草，都包含著許許多多的細胞，因此它們也被稱為多細胞生物。不過，在任何多細胞生物的眾多細胞中，不管在形狀、功能或生理特徵等方面有多麼大的不同，在它們的細胞核中，基因組都是相同的。如我們人體由1012～1014個細胞組成，所有人體細胞中都有2個基因組，每個基因組都有23條染色體。

為什麼同一個生物體的眾多細胞中，基因組會相同呢？答案很簡單，那就是一個生物體的所有細胞都是由同一個受精卵通過不斷地有絲分裂產生的。有絲分裂，顧名思義就是細胞在分裂過程中會出現絲狀圖形。在顯微鏡下觀察可以看到，受精卵在分裂的特定階段會出現紡錘狀的圖形，這些絲狀體就稱為紡錘絲。

在受精卵或其他細胞進行有絲分裂時，染色體先要複製，每條染色體都要一條變兩條。染色體複製後，各條染色體都在細胞中央集中，這裡被稱為赤道面。這時候，在顯微鏡下就可清楚地看到由紡錘絲構成的紡錘體。接下來就是著絲粒打開，或者說著絲粒一分為二，使原來連在一起的姐妹染色單體成為獨立的染色體，然後由姐妹染色單體演變成的染色體，會各自分向細胞的兩極。當所有的染色體分向兩極後，如果在動物細胞中，細胞中間會出現凹陷，將1個細胞分隔成2個細胞；如果在植物細胞中，則會在中間形成細胞板，將1個細胞分隔成2個細胞。

從受精卵開始，所有細胞的有絲分裂大致都是按照這些步驟完成的。有絲分裂以後得到的細胞和分裂前的細胞，都含有相同的基因組，其根本原因就在於染色體複製一次和細胞一分為二。

那麼，為什麼基因組相同的細胞，又會在形態、功能、生理特性上出現不同呢？這是由於基因組相同的細胞逐漸向不同方向演變的結果，擁有相同基因組的細胞演變成不同類型細胞的過程，在生命科學中稱為細胞分化。人體中的神經細胞、平滑肌細胞、胰島細胞、網織紅細胞等都是細胞分化的產物。

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