染色體、DNA和基因的區別

在日常生活中，一些生物學類的新聞，常常會出現染色體、DNA、基因、RNA這樣的詞彙。這些聽起來讓人暈乎乎的東西，其實描述的內容是不太一樣的。我們這裡可以做一個簡單的區分。我們都知道，人都是由細胞構成的，而細胞又是由細胞核和細胞質構成的，其中細胞核當中就有染色體。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和蛋白質構成的。染色體的遺傳物質就是DNA。而DNA是呈現雙螺旋結構的。DNA分子也被稱為脫氧核糖核苷酸，其中鹼基又有四種，分別用A、T、C、G來表示，鹼基對的排列順序就是遺傳信息。

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

那RNA到底是什麼呢？它又和基因有什麼關係呢？

基因的表達

其實人體內的RNA主要和基因的表達有關係。不知道你思考過這麼一個問題沒有，基因是我們體內的遺傳物質，它如何來表達自己呢？

事實上，這個過程是需要用到RNA的。具體來說是這樣的，由於染色體是存在於細胞核當中的，而根據上述的內容，我們知道，基因其實是存在於染色體上的。如果一個基因要表達，只有兩種辦法，一個就是它親自到細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，更準確地說是信使RNA（mRNA），基因會通過轉錄，利用鹼基互補原則，合成一條信使RNA，這個過程都是在細胞核內部完成的。

在這之後，信使RNA會從細胞核的核孔中出來，而這個時候有轉運RNA（tRNA)帶著特定的胺基酸來合成肽鏈，這個多個肽鏈連接在一起，以特定的形式摺疊成空間結構，就可以形成某種特定的蛋白質，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RNA合成蛋白質來完成生命活動的，這個過程也就是基因表達的過程。RNA在這個過程中就充當了信使和搬運工的角色，這也是RNA主要的工作內容。

RNA充當遺傳物質

其實RNA並不是只能幹這些髒活累活，實際上，它也是可以充當遺傳物質的。病毒的遺傳物質大多都是RNA，比如，這次的病毒的遺傳物質就是RNA。不過，如今具有細胞結構的生物，它們的遺傳物質基本上都是DNA。

而科學家認為，其實最早的生物，其實都是以RNA作為遺傳物質的。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都有鹼基，而且就是利用的鹼基互補原則來完成任務的。DNA要完成生命活動就指導RNA。因此，只要RNA能夠完成類似於DNA的自我複製，那麼就可以作為遺傳物質。

科學家曾經在實驗室里就成功地讓RNA實現了自我複製的功能。不僅如此，還有科學家構建了一種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，生物也不至於會死亡。

所以，RNA最早可能給就是生物的遺傳物質，只是後來逐步被替代了。

那你可能要問了為什麼非要慢慢轉為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是雙螺旋結構，足夠穩定，即使複製出現了錯誤，由於鹼基互補原則，也是很容易把錯誤改回來的。而RNA是單鏈，在複製的過程中就很容易出現錯誤。一旦出現錯誤，那就很容易發生變異，不利於控制形狀。

當然，還有一些次要的原因，比如，我們都知道DNA是在細胞核當中的，完成生命活動這些步驟其實都在細胞核外進行，因此這樣其實更加安全。而如果是RNA，那就沒有必要存在細胞核了，但是當細胞損失時，就很容易出現問題。因此，DNA後來逐漸取代了RNA作為生物的遺傳物質。但這並不是說RNA不能夠作為遺傳物質，相反它是可以作為遺傳物質而存在的。