染色體、DNA和基因的區(qū)別

在日常生活中，一些生物學(xué)類的新聞，常常會出現(xiàn)染色體、DNA、基因、RNA這樣的詞匯。這些聽起來讓人暈乎乎的東西，其實描述的內(nèi)容是不太一樣的。我們這里可以做一個簡單的區(qū)分。我們都知道，人都是由細(xì)胞構(gòu)成的，而細(xì)胞又是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成的，其中細(xì)胞核當(dāng)中就有染色體。不同的物種，染色體的情況是不同的。人類有23對染色體，其中22對是常染色體，1對性染色體，分別是X染色體和Y染色體。女性的性染色體就是XX，男性的性染色體就是XY。

染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的。染色體的遺傳物質(zhì)就是DNA。而DNA是呈現(xiàn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的。DNA分子也被稱為脫氧核糖核苷酸，其中堿基又有四種，分別用A、T、C、G來表示，堿基對的排列順序就是遺傳信息。

但是我們要知道的是，人體內(nèi)的DNA有很多很多，但并不是說所有的信息都會表達(dá)出來，實際上，能表達(dá)的是很少很少的，或者我們說有效的片段是很少很少的。我們把最終表達(dá)出來的，或者說是有效的片段就稱為基因。

那RNA到底是什么呢？她又和基因有什么關(guān)系呢？

基因的表達(dá)

其實人體內(nèi)的RNA主要和基因的表達(dá)有關(guān)系。不知道你思考過這么一個問題沒有，基因是我們體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，她如何來表達(dá)自己呢？

事實上，這個過程是需要用到RNA的。具體來說是這樣的，由于染色體是存在于細(xì)胞核當(dāng)中的，而根據(jù)上述的內(nèi)容，我們知道，基因其實是存在于染色體上的。如果一個基因要表達(dá)，只有兩種辦法，一個就是她親自到細(xì)胞核外去完成一切的生命活動，另一個辦法就是找個幫手來完成。而我們的基因選擇的是第二條路徑，也就是找一個幫手，這個幫手就是RNA，更準(zhǔn)確地說是信使RNA（mRNA），基因會通過轉(zhuǎn)錄，利用堿基互補原則，合成一條信使RNA，這個過程都是在細(xì)胞核內(nèi)部完成的。

在這之后，信使RNA會從細(xì)胞核的核孔中出來，而這個時候有轉(zhuǎn)運RNA（tRNA)帶著特定的氨基酸來合成肽鏈，這個多個肽鏈連接在一起，以特定的形式折疊成空間結(jié)構(gòu)，就可以形成某種特定的蛋白質(zhì)，這個過程也被稱為翻譯。（在這個過程，還會有核糖體RNA（rRNA)來催化合成肽鏈。）

基因就是通過指導(dǎo)RNA合成蛋白質(zhì)來完成生命活動的，這個過程也就是基因表達(dá)的過程。RNA在這個過程中就充當(dāng)了信使和搬運工的角色，這也是RNA主要的工作內(nèi)容。

RNA充當(dāng)遺傳物質(zhì)

其實RNA并不是只能干這些臟活累活，實際上，她也是可以充當(dāng)遺傳物質(zhì)的。病毒的遺傳物質(zhì)大多都是RNA，比如，這次的病毒的遺傳物質(zhì)就是RNA。不過，如今具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，她們的遺傳物質(zhì)基本上都是DNA。

而科學(xué)家認(rèn)為，其實最早的生物，其實都是以RNA作為遺傳物質(zhì)的。這個假說也被叫做RNA世界假說。

其實這個也很好理解，我們都知道RNA和DNA都有堿基，而且就是利用的堿基互補原則來完成任務(wù)的。DNA要完成生命活動就指導(dǎo)RNA。因此，只要RNA能夠完成類似于DNA的自我復(fù)制，那么就可以作為遺傳物質(zhì)。

科學(xué)家曾經(jīng)在實驗室里就成功地讓RNA實現(xiàn)了自我復(fù)制的功能。不僅如此，還有科學(xué)家構(gòu)建了一種DNA-RNA雜交基因組的大腸桿菌。這個實驗證明，即使有DNA-RNA的雜交鏈的中間態(tài)，生物也不至于會死亡。

所以，RNA最早可能給就是生物的遺傳物質(zhì)，只是后來逐步被替代了。

那你可能要問了為什么非要慢慢轉(zhuǎn)為DNA呢？

其實有很多原因，我們主要說一個主根本的原因，首先DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，足夠穩(wěn)定，即使復(fù)制出現(xiàn)了錯誤，由于堿基互補原則，也是很容易把錯誤改回來的。而RNA是單鏈，在復(fù)制的過程中就很容易出現(xiàn)錯誤。一旦出現(xiàn)錯誤，那就很容易發(fā)生變異，不利于控制形狀。

當(dāng)然，還有一些次要的原因，比如，我們都知道DNA是在細(xì)胞核當(dāng)中的，完成生命活動這些步驟其實都在細(xì)胞核外進(jìn)行，因此這樣其實更加安全。而如果是RNA，那就沒有必要存在細(xì)胞核了，但是當(dāng)細(xì)胞損失時，就很容易出現(xiàn)問題。因此，DNA后來逐漸取代了RNA作為生物的遺傳物質(zhì)。但這并不是說RNA不能夠作為遺傳物質(zhì)，相反她是可以作為遺傳物質(zhì)而存在的。