染色體、DNA和基因的區(qū)別

在日常生活中，一些生物學(xué)類(lèi)的新聞，常常會(huì)出現(xiàn)染色體、DNA、基因、RNA這樣的詞匯。這些聽(tīng)起來(lái)讓人暈乎乎的東西，其實(shí)描述的內(nèi)容是不太一樣的。我們這里可以做一個(gè)簡(jiǎn)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(lèi)有23對(duì)染色體，其中22對(duì)是常染色體，1對(duì)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(chēng)為脫氧核糖核苷酸，其中堿基又有四種，分別用A、T、C、G來(lái)表示，堿基對(duì)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(shuō)所有的信息都會(huì)表達(dá)出來(lái)，實(shí)際上，能表達(dá)的是很少很少的，或者我們說(shuō)有效的片段是很少很少的。我們把最終表達(dá)出來(lái)的，或者說(shuō)是有效的片段就稱(chēng)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(shí)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(guò)這么一個(gè)問(wèn)題沒(méi)有，基因是我們體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，她如何來(lái)表達(dá)自己呢？

事實(shí)上，這個(gè)過(guò)程是需要用到RNA的。具體來(lái)說(shuō)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(shí)是存在于染色體上的。如果一個(gè)基因要表達(dá)，只有兩種辦法，一個(gè)就是她親自到細(xì)胞核外去完成一切的生命活動(dòng)，另一個(gè)辦法就是找個(gè)幫手來(lái)完成。而我們的基因選擇的是第二條路徑，也就是找一個(gè)幫手，這個(gè)幫手就是RNA，更準(zhǔn)確地說(shuō)是信使RNA（mRNA），基因會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄，利用堿基互補(bǔ)原則，合成一條信使RNA，這個(gè)過(guò)程都是在細(xì)胞核內(nèi)部完成的。

在這之后，信使RNA會(huì)從細(xì)胞核的核孔中出來(lái)，而這個(gè)時(shí)候有轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)帶著特定的氨基酸來(lái)合成肽鏈，這個(gè)多個(gè)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(gè)過(guò)程也被稱(chēng)為翻譯。（在這個(gè)過(guò)程，還會(huì)有核糖體RNA（rRNA)來(lái)催化合成肽鏈。）

基因就是通過(guò)指導(dǎo)RNA合成蛋白質(zhì)來(lái)完成生命活動(dòng)的，這個(gè)過(guò)程也就是基因表達(dá)的過(guò)程。RNA在這個(gè)過(guò)程中就充當(dāng)了信使和搬運(yùn)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(shí)RNA并不是只能干這些臟活累活，實(shí)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(guò)，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(shí)最早的生物，其實(shí)都是以RNA作為遺傳物質(zhì)的。這個(gè)假說(shuō)也被叫做RNA世界假說(shuō)。

其實(shí)這個(gè)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(bǔ)原則來(lái)完成任務(wù)的。DNA要完成生命活動(dòng)就指導(dǎo)RNA。因此，只要RNA能夠完成類(lèi)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(shí)驗(yàn)室里就成功地讓RNA實(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)證明，即使有DNA-RNA的雜交鏈的中間態(tài)，生物也不至于會(huì)死亡。

所以，RNA最早可能給就是生物的遺傳物質(zhì)，只是后來(lái)逐步被替代了。

那你可能要問(wèn)了為什么非要慢慢轉(zhuǎn)為DNA呢？

其實(shí)有很多原因，我們主要說(shuō)一個(gè)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(cuò)誤，由于堿基互補(bǔ)原則，也是很容易把錯(cuò)誤改回來(lái)的。而RNA是單鏈，在復(fù)制的過(guò)程中就很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。一旦出現(xiàn)錯(cuò)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(dòng)這些步驟其實(shí)都在細(xì)胞核外進(jìn)行，因此這樣其實(shí)更加安全。而如果是RNA，那就沒(méi)有必要存在細(xì)胞核了，但是當(dāng)細(xì)胞損失時(shí)，就很容易出現(xiàn)問(wèn)題。因此，DNA后來(lái)逐漸取代了RNA作為生物的遺傳物質(zhì)。但這并不是說(shuō)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。