DNA——生物体的信息仓库

地球——我们的家园，郁郁葱葱，生机盎然。她养育了我们人类以及所有的生命。现在我们知道，生命大约源于40亿年前，现在的每一个生命都是她的后代。绝大多数动物的寿命不到100年，很少超过200年。某些植物的寿命较长，例如北美洲发现的千年红杉，但其寿命同漫漫的生命长河相比仍然微不足道。生命个体无法摆脱死亡，但总有一些个体顺利地培育出了下一代，继续着生命的传奇。种燃烧了数亿年而不熄灭，是什么力量使无数从微小到强大的生命物种延续着自己？自然界最神奇、最动人、最复杂而又最能说明生命现象的又是什么呢？当一个人渐渐地长大，就会提出各种各样的问题：我们是如何来到这个世界，而又如何离去？为什么孩子的鼻子像他（她）的爸爸，而眼睛又像他（她）的妈妈？

科学发展到今天，我们可以从书本、电视、专家那里轻易地获得这个问题的答案：这是遗传的结果，基因是遗传的“幕后总导演”。

基因是脱氧核糖核酸分子上具有遗传效应的特定核苷酸（DNA）序列的总称，是具有遗传效应的分子片段。脱氧核糖核酸（DNA，为英文Deoxyribonucleicacid的缩写），又称去氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”，因为在繁殖过程中，父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中，从而完成性状的传播。

这种核酸高聚物是由核苷酸链接成的序列，每一个核苷酸都由一分子脱氧核糖，一分子磷酸以及一分子碱基组成。DNA有四种不同的核苷酸结构，它们是腺嘌呤（adenine，缩写为A），胸腺嘧啶（thymine，缩写为T），胞嘧啶（cytosine，缩写为C）和鸟嘌呤（guanine，缩写为G）。在双螺旋的DNA中，分子链是由互补的核苷酸配对组成的，两条链依靠氢键结合在一起。由于氢键键数的限制，DNA的碱基排列配对方式只能是A对T或C对G。因此，一条链的碱基序列就可以决定了另一条的碱基序列，因为每一条链的碱基对和另一条链的碱基对都必须是互补的。在DNA复制时也是采用这种互补配对的原则进行的：当DNA双螺旋被展开时，每一条链都用作一个模板，通过互补的原则补齐另外的一条链。

基因分子位于染色体上，它可以通过复制把遗传信息传递给下一代，从而使后代表现出与亲代相似的性状。“种瓜得瓜，种豆得豆”、“猫生猫、狗生狗”，这些我们熟悉的遗传现象，说明生物在遗传上是很稳定的。由于双螺旋的两条双链之间严格遵循碱基配对原则，它们是互补关系。一条链的碱基顺序固定了，另一条链的碱基顺序也就固定了。两条链之间的互补关系，是它们都能作为“模版”复制相同的样品。这样一来，就使基因的严格复制成为可能，使生物的稳定遗传有了物质基础。

但遗传基因是如何发挥它的作用的呢，又是什么东西使生命的火种延续的？基因不能直接构成强健的肌肉，它要像工程师那样指挥别人建造生命的大厦。这正是它的高明之处。生物的性状是千变万化的，几乎所有的性状都与蛋白质有关。蛋白质有很多种，它是我们身体的建筑材料。还有一类重要的蛋白质叫做酶，它能使细胞中的化学反应很快地进行，使生物体正常生长、发育。我们可以将蛋白质比喻为生命舞台上的前台演员，而DNA就是后台的总导演。