dna作为遗传物质是如何被证实的（关于我们自身的遗传物质）

经常会在影视剧和法治节目中听到验DNA，也都知道它关联着我们的遗传基因，我来为大家讲解一下关于dna作为遗传物质是如何被证实的?跟着小编一起来看一看吧!

dna作为遗传物质是如何被证实的

经常会在影视剧和法治节目中听到验DNA，也都知道它关联着我们的遗传基因。

但你知道它的全名吗？

DNA是英文名DeoxyriboNucleic Acid的缩写，它的中文全称应该叫脱氧核糖核酸，是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种。

而生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。

脱氧核糖核酸是一个长分子，包含了构建和维持生物体所需的遗传密码。

DNA序列（代码内的指令）被转换为分子信息，可用于生产蛋白质。

DNA分子因其双螺旋形状而易于识别，由两条相互缠绕的链组成。

建造一个人，如同一本食谱，DNA包含所有必要的指令，以便组装一个新的生物体。

尽管有超过一万亿个细胞组成人体，从神经元到免疫细胞的复杂程度各不相同，但几乎每一个细胞都包含相同的30亿个DNA碱基对，构成了人类基因组。

碱基对是形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。RNA，一般指核糖核酸。

每个物种都有独特的DNA序列，每个个体的DNA也与其他物种略有不同（只要他们不是无性繁殖的克隆体）。

DNA由什么组成？

两条DNA链中的每一条都有一条由糖（脱氧核糖）和磷酸盐组交替组成的骨架。

每种糖都附着有四种类型的含氮碱之一：腺嘌呤（A-维生素B4）、胸腺嘧啶（T-有机物）、鸟嘌呤（G-有机化合物）和胞嘧啶（C-有机物）。

这三部分合在一起--一个磷酸盐基团、一个糖基和一个氮碱--被称为核苷酸。

DNA双螺旋可以被理解成一种化学梯子，梯子的两侧是交替出现的糖和磷酸盐基团，而梯子是由两个氮碱基组成的，通过氢键配对。

碱基A总是与碱基T配对，同样，C与G配对，这些单元一起被称为碱基对。

氮碱基的序列非常重要。它可能意味着眼睛的颜色，个子的高矮，健康或受遗传性疾病困扰的区别。

总而言之，人类的完整指令包含30亿个碱基和大约2万个基因，这些基因分布在23对染色体上，都被包裹在位于人体几乎每个细胞的细胞核内的一个仅有6微米宽的分子内。

此外，少量的DNA存在于线粒体中，线粒体是细胞内的结构，负责将食物中的能量转换为细胞可以使用的形式--它被称为线粒体DNA（mtDNA）。

细胞中所有DNA和mtDNA序列的总和被称为基因组。

如果把一个细胞中的DNA全部解开并伸展开来，它将有大约两米长。

但真正令人匪夷所思的是，你所有细胞中的DNA加在一起，将延伸到太阳系直径的两倍。

DNA是做什么的呢？

DNA序列通过两步制造蛋白质。

酶首先读取DNA分子中的指令，以便将其转录为一种叫做信使核糖核酸（mRNA）的中间分子。

接下来，mRNA分子中的序列被翻译成核糖体（负责制造蛋白质的小型细胞结构）能够理解的指令。

蛋白质制造机器严格遵循这些指令，以产生特定蛋白质所需的精确顺序连接特定的氨基酸（蛋白质构件）。

所涉及的氨基酸以及它们连接形成蛋白质的方式，使其能够执行非常具体的任务。

当一个细胞分裂时，DNA也是如此。

双螺旋中的每条DNA链都可以作为复制碱基序列的模式，因此它可以在新的细胞中进行复制，并对自己进行精确的拷贝。

这个复制过程并不总是完美的。有时，基因组中的核苷酸序列会发生改变，称为突变。

每个包含生产某种蛋白质的指令的DNA序列被称为基因。

根据这些指令的复杂程度，一个基因的大小可以从少至1000个碱基到人类的100万个碱基不等。

2003年人类基因组计划完成后，科学家发现基因组内有大约2万个基因，这个数字是一些研究人员已经预测到的。

但是，尽管它们名声在外，基因只占基因组的1%。其他99%是规范何时以及如何制造这些蛋白质的指令。科学家称其为非编码DNA，因为这些序列并不对蛋白质进行编码。

从表面上看，相对于整个基因组而言，基因的数量很少，这似乎很奇怪。

但当你考虑到人体200多种细胞类型中的每一种都以非常不同的方式解释一组相同的指令（基因组），以执行同样不同的功能时，它就有了意义。

此外，一个大的基因组并不意味着什么。

葱属植物，包括洋葱和大蒜，其基因组大小从100亿到200亿个碱基对不等，而人类的基因组只有30亿个碱基对。

这表明，也许基因组的大部分实际上没啥用途，基因组的大小并不能说明生物体有多复杂。

我们是如何知道DNA的呢？

自古以来，人们至少在某种程度上意识到有一些遗传因素是由父母传给后代的。

但直到19世纪的神父格雷戈尔-孟德尔提出了遗传的基本规律，这一过程才被科学地解开。

DNA实际上在孟德尔时代就已经被人所知。

19世纪末，瑞士生物化学家弗雷德里希·米歇尔在人类白细胞的细胞核内首次发现了这种分子，但没有人怀疑它在生物学中的核心作用。

20世纪初，俄罗斯生物化学家菲巴斯·利文，这位在生物分子化学方面发表了700多篇论文的作者，为揭开DNA的面纱做出了惊人的贡献。

他是第一个发现单个核苷酸的三个主要成分（磷-糖-碱）、RNA的碳水化合物成分（核糖）和DNA的碳水化合物成分（脱氧核糖）的顺序，也是第一个正确识别RNA和DNA分子组合方式的人。

奥地利生物化学家埃尔温·薛定谔扩大了列文的工作，他围绕着DNA做出了更多的发现。

首先，他注意到DNA的核苷酸组成在不同的物种中是不同的。

其次，他发现在几乎所有的DNA中，无论来自何种生物体或组织，腺嘌呤（A）的数量通常与胸腺嘧啶（T）的数量相近，而鸟嘌呤（G）的数量通常与胞嘧啶（C）的数量相近--这就是现在已知的查尔加夫规则。

这些发现为发现DNA的双螺旋结构铺平了道路。

1953年，詹姆斯·杜威·沃森、弗朗西斯-克里克、莫里斯-威尔金斯和罗莎琳德·埃尔西·富兰克林进行了X射线衍射，建立了显示DNA三维双螺旋结构的模型。

最近，科学家们发现，双螺旋的精确几何形状和尺寸可以有所不同。

最常见的配置是沃森和克里克所概述的配置，被称为B-DNA。

但也有A-DNA，一种更短更宽的形式，通常在脱水的DNA样本中发现，在正常条件下很少遇到。

最后，还有Z-DNA，它是一种左手构象，是DNA的一种瞬时形式，只在某些类型的生物活动中出现。