每一個細胞里都存有完整的 DNA，是否有點浪費？

01-15

給每個碼農（細胞）發一份技術手冊不算什麼，複印一次又不貴。每天搬磚的薪水（細胞活動消耗的能量）才是主要問題。

初中知識：我們都是由一個受精卵細胞分裂來的。細胞分裂，然後才會有基因選擇性表達分化。

問題來了。請問你要細胞怎麼做到「節省」？每次分化的時候精確的把染色體或DNA重新分割選擇組合？不覺得這樣反而麻煩嗎？這多了道程序，這是要費時費能的啊，有必要嗎？而且被剪掉的部分怎麼處理，這不又是一道工序嗎？還是費時費力。而且，你又怎麼保證你每次對DNA的剪切不會造成麻煩……比如癌變。最後，『節省』那點資源意義又有多大呢？拿去供能，人體能量主要是糖分不是DNA；拿去充分組合成蛋白質，記得沒錯的話這也是耗能費時的。如果在以上都無法說服你，我只要套用一個比較流行但是我個人懷疑的——自私基因論。每個基因的目的都是保存自己存在，哪能容許隨便被切掉呢，萬一切著切著遺傳下去怎麼辦？

所謂浪費不是簡單的物質所用多少，還得考慮效率和是都有必要。

初中知識推理完畢，坐等牛人鑒定。

每個細胞裡面都有完整的DNA一點都不浪費！

以下討論建立在真核細胞的基礎上。

1.這種現象是尤其自身合理性的。

只有每個細胞中都保存有完整的DNA，才能保證在有絲分裂的過程中不會出錯。我們知道，腫瘤的根源就在於基因突變。如果細胞不是保存有完整的DNA，細胞分裂後DNA信息不斷的丟失，指不定分裂到某一代後細胞就癌變了。

2.紅細胞並不是始終都沒有細胞核的。

以下摘錄自百度知道，身邊沒有教科書，先將就一下。（http://zhidao.baidu.com/question/130903172.html）

紅細胞的成熟過程大致分為這幾個階段
幼紅細胞，巨幼紅細胞，網織紅細胞，成熟紅細胞。
在從網織紅細胞到成熟的過程中，紅細胞內的溶酶體會裂解，消化很多細胞器。另外，紅細胞也會在產生足夠的血紅蛋白以後，把所有的細胞器以小泡的形式排出細胞。核也是在這裡時候被排出體外的。

成熟紅細胞由於本身不具備再分裂能力，可以看作是細胞分化終極狀態，或者炮灰狀態。他們的使命就是犧牲小我完成大我。而幼紅細胞體內是有完整的遺傳信息的。

3.非編碼蛋白基因也是有其具體的作用的。

這部分的研究叫做 ENCODE。今年9月份基本完工。其重要性與之前的人類基因組計劃相比有過之而無不及。

具體連接請戳

a. nature 專題報告 http://www.nature.com/encode/#/threads

b. wiki頁面 http://en.wikipedia.org/wiki/ENCODE

c. bioon 網站翻譯的新聞 http://www.bioon.com/biology/postgenomics/529332.shtml

這個設計，浪費的只是參數文件的存儲空間，帶來的是不需要精確切分參數文件到各個具體職能器官的分類機制（這個機制要實現估計代價高昂），和只要任意一個副本還在，就能完全復原的高容災性。

DNA不僅僅是負責分裂的。。更是負責製造蛋白質的。甚至調控也跟DNA有關。

如果這個細胞的功能就是不需要製造蛋白質。不需要這類的行為。那麼這個細胞確實不需要有細胞核。

紅細胞就是類似的東西。它存在的意義就是呆著，看著氧氣可逆性的結合就好了。

但是絕大多數細胞還是需要的。。比如蛋白質的損耗。壞了需要修補。等等等等。這些都需要源代碼的。。。

1.拿人類這個多細胞動物來說，連器官闌尾都可以被認為是多餘的，那麼可以推斷，有些細胞是「多餘的」，有些完整的DNA是有點「浪費」。

2.補充說明，不是每個細胞都有完整的DNA，血液中成千上萬的成熟紅細胞就不需要DNA。

題外話：接觸生命科學有些年頭，不敢輕易說某些生命構造是多餘的。面對生命科學，有如面對浩瀚宇宙。

update:

想不到出現了這麼多專業的答案，開始我還琢磨著回答得太深入專業會不會有點浪費，嘻嘻。

言歸正傳，一個問題，「證明任何存在沒有意義，是不是無比難？"當然，證明存在的合理性（包括其來源與作用）是個接近真理的過程。同時，懷疑存在的合理性也是個接近真理的過程。

小結下：

chsqi和佘炤灼，都從細胞分裂的機制談到了每一個細胞里的完整DNA的無奈，和楊玉皓從進化的角度談那麼些生物構造的無奈是類似的；子小、趙趙彤和張Ender從保持完整DNA從而哪天能夠拯救人類、哪天能夠遇到喜歡的人、哪天完全復原的高容災性，和有備無患的想法類似；另外，chsqi和楊玉皓都提到了DNA的完整，是因為人類DNA中只有4%編碼基因，所以大家懷疑DNA其餘部分的功能，後來ENCODE有了證據說80%都有功能的（這個我可以拿來跟你們較勁了，嘿嘿，畢竟還有20%沒有被證明）。

謝邀

我覺得首先應該明確一下這個問題：

生物的「目的」不是節省，而是生存。

節省在有些情況下可以有利於生存，但是不是所有的情況下都會有利於生存。

然後這個問題就神奇地被我轉（cuan)化(gai)成立「每一個細胞都有完整的DNA，這是否有利於細胞的生存」

接下來我們再來分析這個問題，

按樓主的設想，細胞應該只保留對自己「有用」的DNA

（這裡不管什麼編碼區非編碼區，可以肯定的是對於大多數確定的細胞來說，一定有一些DNA是用不到的）

付出的代價：需要精確的核酸切割機制，且錯誤率需要非常低（樓上已經有人說了如果出錯的後果，不再贅述）

獲得的好處：節省一些核酸和空間（背景:在這個星球上核酸分子又不是什麼稀缺資源而高度螺旋化的DNA也不佔多少地方）

可以說付出的代價是「昂貴」的甚至結果有可能是災難性的，然而獲得的好處卻微不足道。

結論，從生存的角度出發，不值得這樣做。

紅細胞：我很節約，所以我扔掉了我的DNA，

但是，

我只也就能活幾天了啊。

人最不缺的就是脫氧核糖核苷酸吧（不僅幾乎所有攝取的食物里都有，而且自身還可以循環利用），DNA是脫氧核糖核苷酸的聚合物，每個細胞也就一套拷貝有啥好浪費的，一個細胞中總DNA的分子量相對於蛋白質簡直就是乒乓球和地球的差別（瞎說的可能有點誇張）。

另外只要細胞還需要合成蛋白就需要有DNA，雖然不同細胞需要表達的蛋白質不同，但完全沒必要在細胞分化的過程中把相應的DNA片段分配給相應細胞，那樣太麻煩了而且不可逆，生命已經進化出了諸如甲基化等機制來控制不同細胞的差異表達，這樣更加高效而且可逆。

反證法：

還不僅僅是這樣，在每個細胞的DNA中，還有比例超多非編碼DNA，就是說這些DNA片段甚至連信息都不記錄，科學家至找不到這些多餘的DNA是幹嘛用的，但是從細菌開始到人類，這些非編碼DNA就一直存在著。也挺浪費哈。

還不僅僅這樣，眼睛的盲點大家都知道吧，血管在眼睛前，使得有一點人根本看不見東西，很多動物都如此，這樣的話大腦還得重新整理圖像，也挺浪費哈。

闌尾也挺浪費的。膝跳反射，腳心痒痒·····也挺浪費哈。 (還有一個挺慚愧，男人的乳頭·····)

浪費是浪費點兒，浪費了能量和時間。但是正因為這樣，才恰恰證明了進化論的正確，上帝完美造人的錯誤。自然環境改變和其他生物改變催生著一次次進化，進化建立在順序發展里，而不是想怎麼變都可以的，沒有辦法········浪費就浪費吧。

反證法結束，假如按照人類的主觀想法，那隻能牽一髮而動全身，變了這一點，那麼必須其他方式都要變。不變就麻煩了，分裂都進行不下去了。

高級動物的存在和行動都是是低級動物的統籌聯合，事實上如果可以理想的忽略所有外阻力，我們是一大堆細胞、線粒體、液體堆在一起的存在，如果，只是如果每個個體都有自己獨立的意志，你還覺得每個細胞有DNA多餘嗎，你去一個大工廠工作，工廠運作了，你是一個思想行動獨立的不同於任何同事的個體，只是因為上級（腦）的命令和其他同時分工出功使工廠正常運轉，否認和抹殺你的存在，你覺得可行嗎

人體複雜度遠超人類估計，人的每個細胞實際包含全身幾百億神經元幾千億細胞信息，可以自我修復（你見過那個機器、計算機可以自我修復更新的？修復這些需要一個巨大的工廠），人的每個細胞可以由幹細胞這種基礎細胞發展而成，包括克隆人，而人是有大腦的。

一點也不浪費，因為不知道哪個細胞就被用到了最關鍵的部位，就像女孩子每天都要打扮不嫌浪費一樣，因為不知道哪天會遇到突發很重要的事情和人一樣

換個角度看這個問題，建議先看下「自私的基因」；dna的唯一使命就是不斷地、拚命地複製自己，不想複製自己的dna的、或者因為競爭關係、環境原因，而不能複製自己的dna，就會消亡。

所以啊你問這個問題的時候，dna們一定會憤怒的反問，為什麼我不能給所有細胞都複製一份！我還想複製到其他人身上去啊！

我們對生物的設計機制了解的並不夠多，所以很多設計原則式的問題沒有答案（例如為什麼生物要採用某種策略而不是另一種？）

這樣的問題的回答有時會有點像中學生閱讀理解，我們以自己的角度絞盡腦汁想了一堆理由。等哪一天有機會親自問問造物主，答案可能只是「懶得進化那功能了」。

另外，生物並不是所有特性都是最優設計，所以不必先假設生物這個設計是最優的然後找答案，很多時候只是因為進化壓力沒這麼大而已。

知乎裡面程序猿比較多，所以我打個比方：生物本來就是從一堆不那麼好的代碼開始不斷加補丁修bug形成的。沒有到一半發現以前代碼太臃腫推倒重構這麼一回事，所以研究生物有時候也是研究歷史，生物這一天然的博物學傳統和計算機物理數學等邏輯思維是不大一樣的，不能以此及彼。

最後摘一段書里的話：

在生物科學中我們所研究的現象是無生命物體所沒有的，這種認識並不是新的。科
學史，自亞里斯多德開始，就是力求表述生物學自主的歷史，是試圖抵制機械-定量式
解釋的歷史。然而每當博物學家和其它生物學家以及某些哲學家強調性質、特殊以及歷

史在生物學中的重要性時，他們的這種努力往往遭到譏諷並簡單地被視為「劣等科學」
加以排斥。甚至康德也逃不脫這種命運，他在所寫的《判斷力批判》（Kritik der
Urteilskraft，1790）中十分令人信服地爭辯說生物學和物理科學不同，生物有機體與
無生物不同。遺憾的是這些努力被貼上了活力論的標籤因而被排斥在科學之外。嚴肅地
對待生物學自主的要求還只是上一代左右的事，也就是說在各種形式的活力論消亡了之
後。只有首先將各種不同的科學彼此加以比較並明確了它們有哪一些共同點，有哪些區
別之後才能對科學作出普遍公認的論述，這種看法正在越來越清楚地被人們所認識。下
面我們就來討論生物學有些什麼特殊的地方。
生物學中的概括幾乎完全是幾率性的。有人曾作出這樣的妙語：生物學中只有一條
普遍定律，那就是一切生物學定律都有例外。」這種幾率性的概念化與在科學革命早期
認為自然界事物的原因都由可以用數學形式表達的定律支配的看法相去甚遠。實際上這
種思想顯然首先是由畢達哥拉斯提出的，它一直到現在，仍然是主導思想，特別是在物
理科學中。它一再成為某些綜合性哲學的基礎，雖然不同的哲學家對之有很不相同的表
述形式，如柏拉圖的本質論、伽利略的機械論、笛卡爾的演繹法。這三種哲學對生物學
都有重要影響。
柏拉圖的思想是幾何學家的思想：一個三角形不論它的三個角是怎樣組合的，它總
是三角形的形式，因而和四邊形或其它任何多邊形是不同的（不連續式不同）。就相拉
圖看來，世間各種變化無常的現象不是別的，僅僅是數量有限的固定不變的形式的反映，
這固定不變的形式相拉圖稱之為eide，中世紀托馬斯主義者則稱之為本質（essences）。
本質是真實的，在世間是重要的；而作為思想，則本質可以不依賴實體而存在。本質論
者特別著重恆定不變和不連續這兩點。變化或變更被認為是作為基礎的本質的不完善顯
示。這一概念化不僅是托馬斯主義者的唯實論的基礎，而且也是後來所謂的唯心主義或
一直到20世紀的實證主義的基礎。Whitehead是一個數學家和神秘主義者的奇怪混合型
人物（也許應當稱之為畢達哥拉斯學派人物），他曾經說過：「對歐洲哲學傳統最保礆
的一般描述是，它存在於對柏拉圖的一連串註腳（footnotes）之中」。毫無疑問，這
話如果是真的，則看來是讚揚而實質上卻是貶低。這話真正指的是歐洲哲學經過了這麼
多世紀一直沒有能擺脫柏拉圖本質論的窠臼。本質論，連同它對恆定不變，不連續以及
典型價值（模式概念，typology）的強調，一直支配著西方世界的思想，以致研究思想
意識的歷史學家到現在對之還沒有充分認識。達爾文是首先反對本質論（至少是部分地
反對）的思想家之一。他完全不被同時代的哲學家（他們全是本質論者）所理解，因而
他的通過自然選擇的進化概念就無從被人接受。按照本質論，真正的變更（變化）只能
經由新本質的突然發生而實現。因為達爾文所解釋的進化必然是漸進的，所以和本質論
是完全不能和諧共存的。然而本質論哲學和物理科學家的思想卻十分合拍，物理學家的
「類別」（classes）是由完全相同的實體組成，不論是鈉原子、質子、還是π-介子。

相對於自然環境變化，細胞大部分時候處於被動應對的狀態。所以，除了有時候能節約能量或是增加效率之外，細胞採取多工多份藍圖的策略，主要是為了不會因為某一個或某幾個關鍵細胞在應對變化而受傷死亡時導致整體組織或器官或系統或個體的潰亡或凋零。況且誰說多工策略一定就能達到節約能量和增加效率的目的，說穿了這些方法都只是為了應對環境變化而生存。就像一個人選擇個體自殺也不代表他全身器官和細胞都想死，關鍵位置的故障雖然給個體帶來很大危機，但是每個細胞都很有個性，都是自己世界裡的硬漢，手上都握有世界的藍圖，即使移植到其他個體(世界)上，他們也會嘗試存活甚至遺傳。有人問移植的細胞或器官怎麼可能參與遺傳，想想人類個體都能用流式細胞儀選擇後代的性別來操作社會狀態，那麼真正參與個體運作的細胞當然不會什麼也不做。換個方式來理解，如果我今天是一個特殊的細胞生活在個體裡面，那就好像一個人類個體生活在地球上面；大多數人類身上都持有規格相似功能相同的器官。這相對於DNA(基因就是DNA)和細胞的情況，只是尺度不同而已，這些現象也都是用統計結果和特例描述來分析。但是這樣換位思考有助於理解各別細胞求生就要有一副完整的藍圖；中央單位發生故障想自盡的時候，地方單位雖然危機重重，但也不是死路一條。

首先要確定的一點是：每一個細胞都是單獨的生命，儘管這個細胞屬於某個生物的某個器官某個組織下！也是一個單獨的生命

根據日本的研究，香港電視台的粵語解說，關於每個細胞里都有完整的DNA的原因，源於這個研究中得出的一個現象，這個現象就是每個細胞中的DNA都會製造屬於自身的蛋白質，而單獨細胞自身的蛋白質才能提取DNA中的功能性編碼，使得該細胞得以獲得具有某種或某幾種功能的器官或組織的生長要求，如骨細胞生骨細胞，神經細胞只生神經細胞，屬於細胞分裂生成。

【只有該細胞DNA製造的蛋白質具有提取該細胞內DNA編碼的功能，具有唯一性。】~~~~

~~~~所以：「每個細胞都會有自己的一套完整的DNA」

如果本人說錯了，請糾正，正好學習下。謝謝

【某些細胞例外，如紅細胞】

如果我們的DNA是中心化管理的…

1. 我們的體重至少將翻倍，因為我們需要為每一個細胞鏈接一條信號線（姑且叫它神經）以傳輸DNA數據，就像給每家連網線一樣。而這些「神經」末端又至少有一個細胞構成，所以體細胞數至少x2

2. 我們將變得脆弱，每個細胞都連接著數據線，這些信息網路複雜而神經細胞又非常脆弱，不可修復，外力、感染、輻射等作用即可使體表信息網路中斷，體細胞迅速凋亡或癌變。

3.C.H.O.N.P均不是稀缺元素，沒有像中心管理DNA進化的動機。

4.中心化管理DNA讓我很期待人癌的出現…

打眉毛以下節肢…

浪費不浪費這種回答實在是太絕對了，肯定會有其他的遺傳方式比這種方式更節儉。但是節約並不是遺傳所追求的，穩定高效才是。

就好像是

1.二倍體生物的遺傳信息實際是存在兩份拷貝，簡單理解就是有一份冗餘備份，單倍體由配子直接發育而來，核DNA只有正常二倍體生物的一半。但是單倍體植物通常植株矮小高度不育，單倍體動物比較少見。由於動物細胞內部精細複雜的調控網路，染色體的增添、缺失都會造成嚴重的後果，甚至細胞死亡。比如Turner綜合征，染色體組成為XO，臨床表現為身矮、生殖器與第二性徵不發育和一組軀體的發育異常。

2.人類基因組中負責編碼蛋白質的序列只有佔2%，曾經人們認為DNA分子中非編碼序列中大部分是「垃圾DNA」，而現在人們越來越傾向於「垃圾DNA」不是垃圾，在基因表達的調控方面具有一定作用。

3.植物體受創傷刺激後，周圍的組織細胞可脫分化形成愈傷組織，促進傷口癒合；動物體內存在著一系列分裂分化能力較強的幹細胞,比如造血幹細胞可分化成各種類，脫分化再分化都涉及基因表達的調控，若細胞中的DNA不具備完整性，也就喪失了傷口癒合、組織發育、組織再生等方面的能力，或者說喪失應對複雜多變的環境的能力。

4.終末分化細胞不進行分裂，如表皮細胞、神經細胞，通過一定的調控方式有選擇性表達，相比切除不表達的基因是不是能節省更多能量？畢竟精確切除是在必要的區分標記的基礎上進行。哺乳動物成熟的紅細胞丟失了細胞核和細胞器，不含有DNA，仍可存活100多天。

5.由於能量的稀缺性，進化過程中對能量利用效率低的個體最終會被淘汰掉。但是，細胞也須通過耗費能量來維持內部結構和功能的有序性。