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什么是染色体?DNA?基因?RNA?它们到底有什么区别?

浏览:11 发表时间:2020-02-20 10:05:19

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、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它们到底有什么区别?

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。

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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

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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。

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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。)

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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。

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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

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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。

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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。

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