所有细胞的遗传物质都是DNA？

是的，对于地球上绝大多数生命形式而言，所有细胞的遗传物质确实都是DNA。这是一个普遍适用的生物学原则，但就像许多自然规律一样，也有一些细微的例外和需要进一步阐述的地方，让我们深入聊聊这个话题。

DNA：生命的蓝图

你可以把DNA（脱氧核糖核酸）想象成一本极其复杂且包含所有生命信息的生命蓝图。它储存着构建和维持一个生物体所需的所有指令。这些指令决定了细胞的结构、功能、生长方式，甚至它们在特定环境中的行为方式。

DNA的结构非常精妙，它是一个双螺旋链，由四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C和鸟嘌呤G）按照特定的顺序排列组成。这个序列，也就是我们常说的基因，就是编码蛋白质的“代码”。蛋白质则是在细胞中执行各种任务的分子机器。

从细菌到人类：DNA的统一性

从最简单的单细胞细菌，到复杂的植物、动物，再到我们人类，DNA是它们共同的遗传物质。无论是一个生活在地下深处极端环境的细菌，还是我们大脑中的一个神经元细胞，它们都依靠DNA来传递和执行生命指令。

复制与遗传： 当细胞分裂时，DNA会精确地复制自己，确保每个新生成的细胞都能获得一份完整的遗传信息。这个过程称为DNA复制，它是生命延续的基石。正是因为DNA的复制能力，生命才能代代相传，并保持物种的稳定性。
变异与进化： 然而，DNA复制并非总是百分之百完美。偶尔会发生一些细小的错误，称为突变。这些突变可以改变基因的指令，从而影响细胞的功能。大多数突变是中性的，有些可能是有害的，但少数突变也能带来有益的变化。正是这些突变积累起来，经过漫长的自然选择，推动了地球上生命的多样化和进化。

那些“非典型”的情况：病毒的“特殊性”

现在，让我们来谈谈那些让情况变得更有趣的“例外”——病毒。

病毒可以说是地球生命体系中的一个非常独特的类群。它们不像细胞那样拥有独立的生命活动能力，它们本质上是包裹在蛋白质外壳里的遗传物质。而病毒的遗传物质，除了DNA之外，还可以是RNA（核糖核酸）。

RNA病毒： 许多病毒，比如引起流感、艾滋病（HIV）以及我们最近熟悉的COVID19的病毒，它们的遗传物质就是RNA。RNA的结构比DNA更简单一些，通常是单链的。这些RNA病毒在感染宿主细胞后，会利用宿主细胞的机制来复制它们的RNA遗传物质，并制造新的病毒颗粒。
病毒的性质： 为什么病毒会有RNA而不是DNA？这涉及到病毒进化的一个有趣的方面。病毒的起源和生命性质本身就存在争论。一些科学家认为，病毒可能是在细胞生命出现后才出现的，它们可能起源于一些能够自我复制的遗传物质片段，并逐渐演化出感染细胞的能力。而RNA作为一种更古老、更原始的遗传物质，可能在病毒的早期进化中扮演了重要角色。

所以，回到最初的问题：所有细胞的遗传物质都是DNA吗？

答案是：是的，所有细胞的遗传物质都是DNA。

病毒不是细胞。它们没有细胞结构，不具备独立的代谢能力，也不能自行繁殖，必须依赖活细胞才能生存和复制。因此，当我们在讨论“细胞”的遗传物质时，DNA是绝对的主角。

但是，如果我们把讨论范围扩大到所有地球上的“生命体”或者“遗传物质的载体”，那么就需要把病毒也考虑进来。在病毒的世界里，确实存在一些以RNA为遗传物质的“物种”。

总结一下：

细胞： 无论是细菌、古菌还是真核生物（包括植物、动物、真菌、原生生物）中的细胞，它们的遗传物质都是DNA。
病毒： 病毒不是细胞。它们的遗传物质可以是DNA，也可以是RNA。

理解这一点，能够帮助我们更清晰地认识到生命的多样性和复杂性。DNA是细胞生命最核心的组成部分，而病毒则像是一群特殊的“掠夺者”或“旁观者”，它们以不同的方式参与着地球的生命进程。这个关于DNA和RNA的界限，是理解生命本质的一个重要切入点。

网友意见

“所有细胞的遗传物质都是 DNA”是假命题。出题人不但没考虑到“没有遗传物质的细胞怎么算”，还忽略了或干脆不知道人类早已亲手创造用 RNA-DNA 杂交链作为遗传物质的大肠杆菌，其基因组的 40%~50% 是 RNA^[1]。

包括人在内，哺乳类体内可以自然产生 RNA-DNA 杂交现象^[2]。

追溯到地球生命的起源，早期细胞生物可能用 RNA-DNA 杂交链或纯 RNA 链作为遗传物质。苏糖核酸（英语：Threose nucleic acid，缩写：TNA）可能参与了那个阶段的生化反应。

现代单细胞生物的遗传物质可能含有被表观遗传修饰变得不再算是 DNA 的东西。

哺乳动物的成熟红细胞在一般情况下没有细胞核，但还含有大量的 RNA。红细胞不是唯一特例，晶状体中心及其附近的细胞也没有细胞核，植物成熟筛管细胞之类更别提了。

异常情况是有的：骆驼成熟红细胞偶尔带有 1 到 3 个线粒体，线粒体通常有自己的 DNA；考拉外周血 4% 到 40% 的红细胞有细胞核，其遗传物质通常是 DNA。

哺乳动物的未成熟红细胞在一般情况下有完整的细胞核，其遗传物质通常是 DNA。既然 RNA-DNA 杂交链并不致死，你给它改造一下也无所谓的。

成熟红细胞是细胞。血小板通常被视为细胞碎片，也有学者认为它可以算细胞。生物学其实并没有那么多泾渭分明的概念，生与死都没有严格的界限。

出这种考试题，对学生认识世界、改造世界没有任何正面功用，可以算是身患癌症的我国教育的顽固症状之一。

参考

1. ^ https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.8b07046
2. ^ Nadel, J., Athanasiadou, R., Lemetre, C. et al. RNA:DNA hybrids in the human genome have distinctive nucleotide characteristics, chromatin composition, and transcriptional relationships. Epigenetics & Chromatin 8, 46 (2015). https://doi.org/10.1186/s13072-015-0040-6

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