dna作為遺傳物質是如何被證實的?經常會在影視劇和法治節目中聽到驗DNA，也都知道它關聯着我們的遺傳基因，我來為大家講解一下關于dna作為遺傳物質是如何被證實的?跟着小編一起來看一看吧!

dna作為遺傳物質是如何被證實的

經常會在影視劇和法治節目中聽到驗DNA，也都知道它關聯着我們的遺傳基因。

但你知道它的全名嗎？

DNA是英文名DeoxyriboNucleic Acid的縮寫，它的中文全稱應該叫脫氧核糖核酸，是生物細胞内含有的四種生物大分子之一核酸的一種。

而生物大分子包括蛋白質、核酸、脂類、糖類。

脫氧核糖核酸是一個長分子，包含了構建和維持生物體所需的遺傳密碼。

DNA序列（代碼内的指令）被轉換為分子信息，可用于生産蛋白質。

DNA分子因其雙螺旋形狀而易于識别，由兩條相互纏繞的鍊組成。

建造一個人，如同一本食譜，DNA包含所有必要的指令，以便組裝一個新的生物體。

盡管有超過一萬億個細胞組成人體，從神經元到免疫細胞的複雜程度各不相同，但幾乎每一個細胞都包含相同的30億個DNA堿基對，構成了人類基因組。

堿基對是形成DNA、RNA單體以及編碼遺傳信息的化學結構。RNA，一般指核糖核酸。

每個物種都有獨特的DNA序列，每個個體的DNA也與其他物種略有不同（隻要他們不是無性繁殖的克隆體）。

DNA由什麼組成？

兩條DNA鍊中的每一條都有一條由糖（脫氧核糖）和磷酸鹽組交替組成的骨架。

每種糖都附着有四種類型的含氮堿之一：腺嘌呤（A-維生素B4）、胸腺嘧啶（T-有機物）、鳥嘌呤（G-有機化合物）和胞嘧啶（C-有機物）。

這三部分合在一起--一個磷酸鹽基團、一個糖基和一個氮堿--被稱為核苷酸。

DNA雙螺旋可以被理解成一種化學梯子，梯子的兩側是交替出現的糖和磷酸鹽基團，而梯子是由兩個氮堿基組成的，通過氫鍵配對。

堿基A總是與堿基T配對，同樣，C與G配對，這些單元一起被稱為堿基對。

氮堿基的序列非常重要。它可能意味着眼睛的顔色，個子的高矮，健康或受遺傳性疾病困擾的區别。

總而言之，人類的完整指令包含30億個堿基和大約2萬個基因，這些基因分布在23對染色體上，都被包裹在位于人體幾乎每個細胞的細胞核内的一個僅有6微米寬的分子内。

此外，少量的DNA存在于線粒體中，線粒體是細胞内的結構，負責将食物中的能量轉換為細胞可以使用的形式--它被稱為線粒體DNA（mtDNA）。

細胞中所有DNA和mtDNA序列的總和被稱為基因組。

如果把一個細胞中的DNA全部解開并伸展開來，它将有大約兩米長。

但真正令人匪夷所思的是，你所有細胞中的DNA加在一起，将延伸到太陽系直徑的兩倍。

DNA是做什麼的呢？

DNA序列通過兩步制造蛋白質。

酶首先讀取DNA分子中的指令，以便将其轉錄為一種叫做信使核糖核酸（mRNA）的中間分子。

接下來，mRNA分子中的序列被翻譯成核糖體（負責制造蛋白質的小型細胞結構）能夠理解的指令。

蛋白質制造機器嚴格遵循這些指令，以産生特定蛋白質所需的精确順序連接特定的氨基酸（蛋白質構件）。

所涉及的氨基酸以及它們連接形成蛋白質的方式，使其能夠執行非常具體的任務。

當一個細胞分裂時，DNA也是如此。

雙螺旋中的每條DNA鍊都可以作為複制堿基序列的模式，因此它可以在新的細胞中進行複制，并對自己進行精确的拷貝。

這個複制過程并不總是完美的。有時，基因組中的核苷酸序列會發生改變，稱為突變。

每個包含生産某種蛋白質的指令的DNA序列被稱為基因。

根據這些指令的複雜程度，一個基因的大小可以從少至1000個堿基到人類的100萬個堿基不等。

2003年人類基因組計劃完成後，科學家發現基因組内有大約2萬個基因，這個數字是一些研究人員已經預測到的。

但是，盡管它們名聲在外，基因隻占基因組的1%。其他99%是規範何時以及如何制造這些蛋白質的指令。科學家稱其為非編碼DNA，因為這些序列并不對蛋白質進行編碼。

從表面上看，相對于整個基因組而言，基因的數量很少，這似乎很奇怪。

但當你考慮到人體200多種細胞類型中的每一種都以非常不同的方式解釋一組相同的指令（基因組），以執行同樣不同的功能時，它就有了意義。

此外，一個大的基因組并不意味着什麼。

蔥屬植物，包括洋蔥和大蒜，其基因組大小從100億到200億個堿基對不等，而人類的基因組隻有30億個堿基對。

這表明，也許基因組的大部分實際上沒啥用途，基因組的大小并不能說明生物體有多複雜。

我們是如何知道DNA的呢？

自古以來，人們至少在某種程度上意識到有一些遺傳因素是由父母傳給後代的。

但直到19世紀的神父格雷戈爾-孟德爾提出了遺傳的基本規律，這一過程才被科學地解開。

DNA實際上在孟德爾時代就已經被人所知。

19世紀末，瑞士生物化學家弗雷德裡希·米歇爾在人類白細胞的細胞核内首次發現了這種分子，但沒有人懷疑它在生物學中的核心作用。

20世紀初，俄羅斯生物化學家菲巴斯·利文，這位在生物分子化學方面發表了700多篇論文的作者，為揭開DNA的面紗做出了驚人的貢獻。

他是第一個發現單個核苷酸的三個主要成分（磷-糖-堿）、RNA的碳水化合物成分（核糖）和DNA的碳水化合物成分（脫氧核糖）的順序，也是第一個正确識别RNA和DNA分子組合方式的人。

奧地利生物化學家埃爾溫·薛定谔擴大了列文的工作，他圍繞着DNA做出了更多的發現。

首先，他注意到DNA的核苷酸組成在不同的物種中是不同的。

其次，他發現在幾乎所有的DNA中，無論來自何種生物體或組織，腺嘌呤（A）的數量通常與胸腺嘧啶（T）的數量相近，而鳥嘌呤（G）的數量通常與胞嘧啶（C）的數量相近--這就是現在已知的查爾加夫規則。

這些發現為發現DNA的雙螺旋結構鋪平了道路。

1953年，詹姆斯·杜威·沃森、弗朗西斯-克裡克、莫裡斯-威爾金斯和羅莎琳德·埃爾西·富蘭克林進行了X射線衍射，建立了顯示DNA三維雙螺旋結構的模型。

最近，科學家們發現，雙螺旋的精确幾何形狀和尺寸可以有所不同。

最常見的配置是沃森和克裡克所概述的配置，被稱為B-DNA。

但也有A-DNA，一種更短更寬的形式，通常在脫水的DNA樣本中發現，在正常條件下很少遇到。

最後，還有Z-DNA，它是一種左手構象，是DNA的一種瞬時形式，隻在某些類型的生物活動中出現。

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