DNA，即脱氧核糖核酸，是大多数生物的核心遗传物质(除了一些RNA病毒)。它记录了与生物体生命相关的所有信息，包括所有的遗传密码。虽然从DNA到生物体的生老病死整个过程是一个极其复杂庞大的工程，需要很多物质和条件的参与，但它始终牢牢占据着C位，在背后默默操作着一切。

DNA由脱氧核糖核酸组成:

单个DNA的结构

在生命的进化中只选择了四种这样的物质，然后通过无限的组合来定义不同的生命。

它们的区别在于含氮碱基的不同:腺嘌呤(a)；鸟嘌呤(克)；胞嘧啶(c)；胸腺嘧啶。

单个DNA分子分为:(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)脱氧核苷酸。

如下图:

然后两两配对，自然旋转成一个螺旋，构成了DNA双螺旋的基本结构:

dna双螺旋结构

DNA分子确实把“简单之路”的理念发挥到了极致:它类似于二进制组成的计算机信息世界。很神奇的是，物质选择了如此简单而基本的聚合方式成就了整个生物界，从此再无其他方式涉足。

之后就复杂了。一个碱基对的长度是0.34 * 10-9米。人的每个细胞中大约有60亿个碱基对，每个细胞中所有碱基对的长度大约为04米。

不同生物的DNA长度差异很大，长只是因为它们不大。下面是不同物种的DNA长度图(C值):

NDA越长，生物就越大。

DNA链上有很多非基因编码的片段，但也不是一无是处。它可以从概率上保护基因片段的安全。基因片段越短，DNA越稳定，物种变异的可能性就越小。

从基因数量来说，复杂生物的基因更多。这是一些生物的基因列表:

水稻的基因组非常庞大。

蛋白质的编码基因:人类的基因数量比一些原始生物要少，但人类细胞中存在基因的“可变剪切”。通过将同一基因的mRNA翻译成不同的片段并重组它们，可以产生许多不同的蛋白质。长期的进化使得基因的编码效率更高。

除了蛋白质编码基因，人类基因组还包含数千个RNA基因，包括转录rRNA、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)和信使RNA(mRNA)的基因。

此外，人类基因组包含许多不同的调控序列，控制基因表达。这些序列是典型的短序列，会出现在基因附近。

蛋白质编码序列(即外显子)在人类基因组中不到5%。除了基因和调控序列，还有很多功能未知的领域。这些区域约占人类基因组的97%，其中许多属于重复序列、转座子和假基因。此外，还有大量不属于上述已知分类的序列。

另外，每个人身上的基因因时而异，包括:1。1中的个体碱基转换(单核苷酸多态性)。DNA一些小的重复序列，它们的位点和基因长度，在不同个体之间有很大的变异性。大多数配子(精子或卵子)的基因组突变都可能导致胚胎发育异常(有些可能导致自然流产，所以并不是所有的胚胎都值得保护)，人类的一些疾病也与大规模的基因组异常有关。

人类基因组图谱

另一个重要分支是线粒体，线粒体的基因不包含在人类细胞的细胞核中，由线粒体自身控制。而且，人体细胞中的线粒体基因都来自母亲。线粒体缺乏检查复制错误的能力，所以线粒体DNA(mDNA)的变异速度比核DNA(俗称DNA)快。线粒体的突变速度快了20倍。

生物DNA不是像一团乱麻一样裸露，而是有序规范的包装:从DNA到染色体，包装有四个阶段:一级结构和核小体。两级结构，螺线管。三级结构，超油烯。四级结构，染色单体。即DNA→压缩7倍→核小体→压缩6倍→螺线管→压缩40倍→超级螺线管→压缩5倍→染色单体。四级螺旋包装形成的染色体结构被压缩了8400倍。

从DNA到染色体的包装

DNA的压缩和包装可以极大地保护DNA的完整性，保证其稳定性。最后，染色体会藏在细胞核里，给它们更好的庇护。

需要复制转录的DNA是否会按要求解卷，但也是在细胞核内完成的，然后会打包保存，就像图书馆的书一样。

除非需要细胞分裂(组织生长时产生配子细胞，两者是不一样的)，遗传物质才会有大的变化，复制环境也是在细胞核内进行的。然后，在两组染色体组装后，细胞核再次破裂，它们被有丝分裂的丝状蛋白分开，形成两种不同的细胞:

普通细胞分裂

生殖细胞分裂

而这一切都是自然的结果，生物也是自然的一部分，所以敬畏自然是很自然的。

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