脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸的结构式）2020-03-02 16:58·钟铭聊科学

染色体、DNA和基因的区别

在日常生活中，一些生物学类的新闻，常常会出现染色体、DNA、基因、RNA这样的词汇。这些听起来让人晕乎乎的东西，其实描述的内容是不太一样的。我们这里可以做一个简单的区分。我们都知道，人都是由细胞构成的，而细胞又是由细胞核和细胞质构成的，其中细胞核当中就有染色体。不同的物种，染色体的情况是不同的。人类有23对染色体，其中22对是常染色体，1对性染色体，分别是X染色体和Y染色体。女性的性染色体就是XX，男性的性染色体就是XY。

染色体主要是由DNA和蛋白质构成的。染色体的遗传物质就是DNA。而DNA是呈现双螺旋结构的。DNA分子也被称为脱氧核糖核苷酸，其中碱基又有四种，分别用A、T、C、G来表示，碱基对的排列顺序就是遗传信息。

但是我们要知道的是，人体内的DNA有很多很多，但并不是说所有的信息都会表达出来，实际上，能表达的是很少很少的，或者我们说有效的片段是很少很少的。我们把最终表达出来的，或者说是有效的片段就称为基因。

那RNA到底是什么呢？它又和基因有什么关系呢？

基因的表达

其实人体内的RNA主要和基因的表达有关系。不知道你思考过这么一个问题没有，基因是我们体内的遗传物质，它如何来表达自己呢？

事实上，这个过程是需要用到RNA的。具体来说是这样的，由于染色体是存在于细胞核当中的，而根据上述的内容，我们知道，基因其实是存在于染色体上的。如果一个基因要表达，只有两种办法，一个就是它亲自到细胞核外去完成一切的生命活动，另一个办法就是找个帮手来完成。而我们的基因选择的是第二条路径，也就是找一个帮手，这个帮手就是RNA，更准确地说是信使RNA（mRNA），基因会通过转录，利用碱基互补原则，合成一条信使RNA，这个过程都是在细胞核内部完成的。

在这之后，信使RNA会从细胞核的核孔中出来，而这个时候有转运RNA（tRNA)带着特定的氨基酸来合成肽链，这个多个肽链连接在一起，以特定的形式折叠成空间结构，就可以形成某种特定的蛋白质，这个过程也被称为翻译。（在这个过程，还会有核糖体RNA（rRNA)来催化合成肽链。）

基因就是通过指导RNA合成蛋白质来完成生命活动的，这个过程也就是基因表达的过程。RNA在这个过程中就充当了信使和搬运工的角色，这也是RNA主要的工作内容。

RNA充当遗传物质

其实RNA并不是只能干这些脏活累活，实际上，它也是可以充当遗传物质的。病毒的遗传物质大多都是RNA，比如，这次的病毒的遗传物质就是RNA。不过，如今具有细胞结构的生物，它们的遗传物质基本上都是DNA。

而科学家认为，其实最早的生物，其实都是以RNA作为遗传物质的。这个假说也被叫做RNA世界假说。

其实这个也很好理解，我们都知道RNA和DNA都有碱基，而且就是利用的碱基互补原则来完成任务的。DNA要完成生命活动就指导RNA。因此，只要RNA能够完成类似于DNA的自我复制，那么就可以作为遗传物质。

科学家曾经在实验室里就成功地让RNA实现了自我复制的功能。不仅如此，还有科学家构建了一种DNA-RNA杂交基因组的大肠杆菌。这个实验证明，即使有DNA-RNA的杂交链的中间态，生物也不至于会死亡。

所以，RNA最早可能给就是生物的遗传物质，只是后来逐步被替代了。

那你可能要问了为什么非要慢慢转为DNA呢？

其实有很多原因，我们主要说一个主根本的原因，首先DNA是双螺旋结构，足够稳定，即使复制出现了错误，由于碱基互补原则，也是很容易把错误改回来的。而RNA是单链，在复制的过程中就很容易出现错误。一旦出现错误，那就很容易发生变异，不利于控制形状。

当然，还有一些次要的原因，比如，我们都知道DNA是在细胞核当中的，完成生命活动这些步骤其实都在细胞核外进行，因此这样其实更加安全。而如果是RNA，那就没有必要存在细胞核了，但是当细胞损失时，就很容易出现问题。因此，DNA后来逐渐取代了RNA作为生物的遗传物质。但这并不是说RNA不能够作为遗传物质，相反它是可以作为遗传物质而存在的。