基因与DNA的区别

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

基因

基因是遗传单位，从一代传给下一代，负责决定后代的一些性状。丹麦植物学家Wilhelm Johnson于1909年首次使用“基因”一词。根据Gregor Mendel的发现，基因以独立的单位遗传并成对出现。染色体是包含基因的微小物体。我们身体的每个细胞中都有染色体。基因在决定身体特征方面起着重要作用。基因携带的信息，例如一个人是直发还是卷发，短腿还是长腿。其中大部分是从父母传给子女的。

基因的作用

染色体成对存在。一个染色体包含数百甚至数千个基因。脱氧核糖核酸（DNA）构成染色体和基因。通过DNA，某些指令被写入。DNA仅作为细胞合成蛋白质的食谱。我们身体的大部分成分，包括骨骼、牙齿、头发、耳垂、血液和肌肉，都是由蛋白质组成的。因此，它们被认为是身体的基础。蛋白质对于我们身体的有效运作、生长和保持健康是必需的。科学家估计，每个基因在体内产生多达10种不同的蛋白质。可能多达30万种蛋白质。

例子- Neera的母亲有一个棕色头发的基因和一个红色头发的基因，这说明了基因如何发挥作用。她把棕色头发的基因传给了Neera。Neera的父亲有两个棕色头发的基因。Neera从父母那里各获得了一个棕色头发的基因。

基因表达

基因表达是将基因中包含的数据用于创建功能性产品（例如蛋白质）的过程。而那些不编码蛋白质的基因，例如tRNA或小核RNA，则会产生功能性RNA作为副产品。转录的DNA转化为RNA，然后RNA翻译成蛋白质。我们称之为中心法则。

基因表达的阶段

结构基因是那些产生氨基酸序列的基因。基因表达过程分为两个阶段

转录

信使RNA在此过程中产生，产生的mRNA分子然后由RNA聚合酶进行加工。

翻译

这个过程是mRNA如何调节蛋白质的产生以及蛋白质分子的后续翻译后修饰。一些基因也可以导致产生参与转录的其他RNA类型。结构基因中发现的一些成分如下：

外显子：通过编码氨基酸，外显子极大地影响蛋白质产物的氨基酸序列。外显子是基因中在最终成熟的mRNA分子中可见的区域。
内含子：在翻译之前，基因中不编码氨基酸的一部分（内含子）从mRNA分子中剪接（去除）。

DNA

DNA，也称为脱氧核糖核酸，是一种复杂的分子，它包含发育和维持生物体所需的所有信息。它是一种双螺旋分子，包含所有已知物种以及许多病毒的发育、操作、生长和繁殖所需的遗传密码。它由两种不同的多核苷酸组成。这种多核苷酸通过自身缠绕形成双螺旋。DNA存在于生物体的每个细胞中。多细胞生物所需的全部DNA集合实际上存在于该生物体的几乎每个细胞中。您的基因组指代您所有的DNA集合。它有23对染色体、20,000个基因和30亿个核苷酸。因为核苷酸构成DNA分子。每个核苷酸由一个糖、一个磷酸基团和一个含氮碱基组成。

DNA结构

DNA的双螺旋形状，类似于扭曲的梯子，是其结构的常见比喻。它是一种核酸，所有核酸都由核苷酸组成。构成DNA分子的每个单位，即核苷酸，由糖、磷酸基团和含氮碱基这三个元素组成。细胞的大部分DNA位于细胞核中，在那里它形成染色体。染色体DNA与称为组蛋白的蛋白质结合。DNA被扭曲成螺旋状，类似于由两条链构成的螺旋楼梯。腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）是构成DNA的四种化学成分。氢键连接鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶的互补碱基对。DNA双螺旋的两条链通过互补核苷酸之间的氢键连接在一起。每个碱基都能够与外界的水等元素形成氢键。此外，每个核苷酸上的磷酸基团相互形成氢键，使两条DNA链形成螺旋。基因是包含独特遗传数据的短DNA链。遗传、指令和生命过程所需的遗传数据都编码在DNA中。指令在基因转移过程中垂直从亲代传给子代。

磷酸二酯键构成DNA和RNA的骨架。当磷酸的两个羟基与其他分子上的羟基连接形成两个酯键时，就会产生磷酸二酯键。C-O-PO2-O-C。这个连接是“键”的一部分。磷酸二酯不仅存在于DNA和RNA中，还存在于其他类型的生物分子中，例如酰基载体蛋白。