上海高中生物DNA聚合酶和DNA连接酶的比较
dna聚合酶和连接酶的异同点
dna聚合酶和连接酶的异同点DNA聚合酶和连接酶是两种不同的酶类，它们在DNA复制和修复过程中发挥着重要的作用。
在聚合酶和连接酶之间，有许多的异同点。
本文将在这方面进行阐述。
一、聚合酶和连接酶的定义DNA聚合酶是一种酶，能将DNAn单元加入到DNA链中，因此使得DNA链得以延长。
它被称为DNA复制的“制造车间”。
DNA连接酶则是指在DNA修复和重组过程中进行连接新生成的DNA链的酶。
二、聚合酶和连接酶的功能聚合酶和连接酶各自拥有不同的功能。
DNA聚合酶是复制中的关键酶类。
它能够读取和复制DNA的基本信息，然后制造出新的DNA链。
由于DNA聚合酶拥有较高的稳定性和复制准确性，因此不会出现多次复制的现象。
DNA连接酶则是参与DNA修复过程的重要酶类。
它能接合DNA链的断裂部分，重新连接起来。
DNA连接酶在人体细胞中可分为两种，即Ligase1和Ligase3。
Ligase1的主要功能是在DNA复制过程中连接新生成的DNA链，而Ligase3则主要参与DSB的连接过程。
此外，DNA连接酶不仅参与DNA修复的过程，也能够参与DNA拆解的过程，因此也被称为DNA重组酶。
三、聚合酶和连接酶的异同点1.复制过程不同对于DNA聚合酶而言，它能够在模板链上模拟丝袜酸链上的数据，最终合成一条新的丝袜酸链。
而DNA连接酶则在复制完成后，将独立的DNA链拼接起来形成一个完整的DNA双链。
2.生命周期不同DNA聚合酶在细胞分裂的过程中被活跃地开发利用，而在细胞停止分裂的过程中则失去了活性。
相反，DNA连接酶不受细胞周期的影响，而只关注于DNA结构的检验和修复工作。
3.不同的基因组位置聚合酶和连接酶的基因组位置不同。
DNA聚合酶的基因组位置在染色体上，而DNA连接酶大多数是细胞核中的溶胶体和线粒体中发现的。
总的来说，DNA聚合酶和连接酶在DNA复制和修复过程中都扮演着不可或缺的角色。
虽然它们在功能上存在差异，但它们各自拥有自己的重要性。
高中生物学中与DNA有关的6类酶
高中生物学中与DNA有关的6类酶（1 山东省东营市河口区一中山东东营2572002 安徽省宣城市第三中学安徽宣城242000）摘要高中生物学中涉及到与DNA 有关的6类酶：DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、逆转录酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶。
通过查阅文献，对这6类酶的有关知识作一综述，并提出了相应教学建议，以期对同行的教学起到帮助作用。
关键词DNA酶解旋酶DNA聚合酶逆转录酶限制酶DNA连接酶1 DNA酶DNA酶，也称脱氧核糖核酸酶，是水解DNA中磷酸二酯键，生成低级多核苷酸或单核苷酸的磷酸二酯酶[1]。
其中能够水解DNA分子内磷酸二酯键的酶又称为DNA内切酶，如DNA酶I（DNase I），DNA酶II（DNase II）等；而从DNA链的一端逐个水解下核苷酸的酶称为DNA外切酶，如牛脾磷酸二酯酶和蛇毒磷酸二酯酶等非专一性核酸酶（底物也可为RNA）。
在DNase I的作用下，DNA 被水解成3′端为游离羟基，5′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸，其平均长度为4个脱氧核苷酸残基。
在DNase II的作用下，DNA被水解成5′端为游离羟基，3′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸，平均长度约6个核苷酸残基。
牛脾磷酸二酯酶可从DNA的5′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键，蛇毒磷酸二酯酶可从DNA的3′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键[2]。
人教版高中生物必修2教材中，艾弗里等“证明DNA是遗传物质” 的经典实验就用到了DNA酶。
在该酶作用下，载有S型肺炎双球菌荚膜遗传信息的DNA被分解破坏，无法将R型菌转化成S型，从而进一步证明了DNA是转化因子。
2 解旋酶DNA分子的许多生物学功能都需要解开双链才能执行，而解旋酶就能通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
解旋酶每解开一对碱基，需要水解2分子ATP。
分解ATP的活性依赖于单链DNA 的存在。
如果双链DNA中有单链末端或缺口，则解旋酶可以首先结合在这一部分，然后逐步向双链方向移动。
高中生物中各种酶的考点归纳
高中生物中各种酶的考点归纳1 、高中生物学学科体系中的酶酶是由活细胞合成、在机体内行使催化功能的生物催化剂。
目前已发现的酶约有万余种，在高中生物学学科体系中常见的酶及功能概括如表1所示。
2、酶的化学本质一般认为，自然界绝大多数酶是蛋白质，仅有少数为RNA。
蛋白类的酶可分为单纯酶(其分子组成全为蛋白质)和全酶(含蛋白质和非蛋白质成分，图1)两种。
核酶是具有催化功能的RNA分子，大多数核酶具有剪切RNA的功能。
经过30多年的研究历程，科学家已证实自然发生的14种核酶(表2)。
在高中生物学学科体系中涉及的核酶主要有催化真核细胞核mRNA前体剪接的剪接体和催化蛋白质生物合成的核糖体。
3、酶作用的机制酶的作用机制是通过降低生化反应的活化能来提高反应速率。
目前该机制一般用中间产物学说来解释，其核心是酶在催化过程中首先与底物结合形成酶-底物中间复合物，发生化学反应后再分解成酶和产物，酶在反应前后数量和性质均不变。
4、酶的作用特点酶的作用具有高效性,与无机催化剂的反应相比，酶促反应的速率一般要高1010~1012倍，甚至更高（表3）。
酶的作用具有专一性，酶对底物的选择具有严格的专一性，即一种酶只能作用于一种或一类底物，使其发生特定类型的化学反应，并产生特定的产物。
酶的催化活性依赖其空间结构的完整，一旦变性则会失去催化能力。
高温、高压、极端pH和重金属盐等都容易使酶失去催化活性。
故酶促反应要求在比较温和的条件下进行，如常温、常压等。
核酶在发挥作用时与上述起催化作用的蛋白质具有相似的特征，也有专一性，高效性和对温度、pH敏感等。
5、关于酶专一性的假说酶作用的专一性源于酶在催化时存在活性中心与底物结合的过程。
酶的活性中心又称活性部位，是指酶分子中能直接同底物结合并起催化反应的空间部位（图2）。
5.1“锁钥”学说人教版高中生物学教材必修1“降低化学反应活化能的酶”一节课后习题中展示了酶作用专一性的“锁钥”学说。
其主要观点是底物的结构（形状、大小、电荷的分布等）必须与酶活性中心的构象非常吻合才能结合"。
新教材高中生物第3章基因工程 基因工程的基本工具与聚合酶链式反应PCR技术教师用书苏教版选择性必修3
第一节基因工程及其技术第1课时基因工程的基本工具与聚合酶链式反应(PCR)技术课标内容要求核心素养对接1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。
2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
生命观念：掌握基因工程的基本工具的种类及作用,并能说出它们在基因工程中的应用。
科学思维：掌握PCR技术的过程与原理,并能正确比较PCR技术与体内DNA复制的异同。
社会责任：通过了解基因工程的发展历程,认同新技术的发展是一代又一代科学家前赴后继努力的结果,并会给人类发展带来巨大的经济效益和社会效益。
一、基因工程是在多学科基础上发展而来的1957年：科恩伯格等首次发现DNA聚合酶。
↓1967年：罗思和海林斯基等发现运转工具质粒,同年,科学家发现DNA连接酶。
↓1970年：特明和巴尔的摩各自在RNA病毒中发现逆转录酶。
史密斯等人分离到限制性内切核酸酶。
↓1972年科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组。
↓1973年科学家科恩领导的研究小组利用大肠杆菌质粒进行了另一个体外重组DNA分子实验。
↓接着,科恩和美国博耶证明真核生物的基因可以在原核生物中进行表达。
↓1976年,科学家用质粒为载体,将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌,1977年首次生产出治疗肢端肥大症、巨人症的生长激素释放抑制因子。
↓1977年桑格测定了一种噬菌体的基因组序列,这是人类首次对完整基因组的核苷酸顺序进行测定。
二、基因工程的基本工具1．基因工程(1)概念：又称为DNA重组技术,是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,将外源目的基因与载体DNA进行组合形成重组DNA,然后导入受体细胞,并使其在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术。
(2)原理：基因重组。
(3)操作水平：基因(分子)水平。
2．“分子剪刀”——限制性内切核酸酶(限制酶)(1)作用：识别DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列,并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
DNA复制过程中三种酶的作用及比较(共12张幻灯片)
3、DNA连接酶
DNA链解旋方向
母链
3′ 5′
冈崎片段
磷酸二酯键
冈崎片段 滞后链的合成
5′
3′
冈崎片段
子链
3、DNA连接酶
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键， 又被称为 “分子针线”
T4DNA连接酶
T4DNA连接酶
T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来， 但效率较低
RNA引物
3’
③Dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱA聚合酶指导 前导链由5’至3’方向 连续合成
冈崎片段
DNA复制过程
1、解旋酶
A T C G A AT C G G T T 解旋酶
T A C C T T A GC CA A
作用实质：
DNA复制过程中，断开氢键，使双
螺旋解旋为单链。
2、DNA聚合酶 母链 DNA
3′
5′
A T C G A AT C G G T T
DNA连接酶的作用特点
（1）用途： a、 DNA复制中连接冈崎片段； b、在基因工程中连接目的基因和载体；
（2）不需要识别连接的DNA序列；也不需要 模板；
（3）作用实质：形成磷酸二酯键连接DNA片 段；
3种酶的作用比较
DNA聚合酶
DNA连接酶
作用
作用 部位
以母链DNA为模板合成子代 DNA
拼接DNA片段，形成重 组DNA
DNA复制过程中
3种重要酶的作用及比较
• 解旋酶 • DNA聚合酶 • DNA连接酶
①解旋酶解开母链双螺旋
②单链DNA结合蛋白 稳定母链DNA
④滞后链的合成是不连续的，引物酶合成 RNA引物，DNA聚合酶在引物后边合成 DNA片段，即冈崎片段
高中生物教师面试-问答真题与答案
高中生物第一套一、结构化1.李老师提问学生问题，学生无法回答，其他学生哄笑这个学生为傻子，你怎么办？【答题思路】本题考察的是应急应变类题目，可以参照分析情况、确定任务、解决问题、总结提高四步答题。
【参考答案】课堂上学生回答不出问题也是正常现象，但对于出现其他学生哄笑这个学生为傻子，我们就要加以重视了，对于此类情况，我会做如下处理：首先，我会先让班里的同学安静下来，运用启发性教学原则，启发该生思考，引导他得出问题的答案。
若该生在我的启发下仍没有得出问题的答案，我会让他先坐下，并对他说“你是不是还没有想好该怎么说，我们来看看其他同学是怎么想的，好不好”，从而保护学生的自尊心和积极性，并对该生积极表现的精神给予鼓励。
其次，课后，我会单独找他了解原因，如果是因为知道答案但不知道怎么表达，我会帮助他锻炼语言表达能力；如果是看别人举手他也举手，或者举手是为了得到老师的关注，那么我会告诉他老师提问只是为了检查学生听明白了没有，不举手不代表学生没有学好。
为了保护学生的自尊心，我会和他约定，会的问题举右手，不会的问题举左手，这样老师就知道他有没有听懂。
既保护了学生的自尊心，又有效地解决了问题，同时还能够及时检查自己的授课效果。
再次，我会找到在课堂上哄笑的学生了解情况，询问他们为什么说出这样的话，如果是回答不出问题的学生平时与他们的相处不太融洽，那么在以后的日常教学工作中，我会加以注意，可以通过成立学习、生活小组的方式，促进学生彼此之间的了解。
后期我会组织一次以“尊重他人”为主题的班会，促进班级内的人际关系和谐以及学生的全面进步。
我相信，通过这些做法，我的班级当中不会再出现不尊重学生的情况，同时，学生上课回答不出问题的情况也会逐渐减少，保证学生的学习效果。
2.你最尊重的教育家是谁？【答题思路】本题考察的是自我认知类题目，主要考查考生对于岗位以及自身的认知，可以结合自身情况展开论述。
【参考答案】生活中，存在着很多的榜样值得我们去学习，在他们身上有独特的品质值得我们去继承。
高中生物人教版选修三同步导学：1.1 DNA重组技术的基本工具(理解+掌握+应用)
1．1DNA重组技术的基本工具1．基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间的基因重组。
2．不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA分子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结构。
3．外源DNA导入受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。
4．限制性核酸内切酶的作用特点是识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割。
5．限制酶和DNA连接酶的作用部位都是两个核苷酸间的磷酸二酯键。
6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
基因工程的概念及其诞生与发展[自读教材·夯基础]1．基因工程的概念2．基因工程的诞生和发展(1)基础理论的重大突破：①DNA是遗传物质的证明；②DNA双螺旋结构和中心法则的确立；③遗传密码的破译。
(2)技术发明使基因工程的实施成为可能：①基因转移载体和工具酶相继发现；②DNA合成和测序技术的发明；③DNA体外重组得到实现及重组DNA表达实验获得成功。
(3)基因工程的发展与完善：1983年，世界第一例转基因烟草培养成功，基因工程进入迅速发展阶段。
1988年PCR 技术的发明，使基因工程进一步发展和完善。
1．通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。
提示：基因重组。
2．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。
请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么。
提示：生物共用一套遗传密码。
[跟随名师·解疑难]1．对基因工程概念的理解操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因DNA分子水平剪切→连接→导入→表达定向地改造生物的遗传性状2．基因工程的原理和理论基础(1)原理：基因重组。
(2)理论基础：①拼接：不同生物DNA的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。
②表达：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。
基因工程操作的基本工具1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离出来。
dna连接酶和dna聚合酶的异同
dna连接酶和dna聚合酶的异同
dna连接酶和dna聚合酶是分子生物学实验中常用的重要工具，它们在DNA修饰、标记和克隆等实验中起着重要作用。
它们之间有许多相似和不同的地方，总的来说，它们都是用来大量扩增DNA指定序列的酶。
dna连接酶是一种用于在DNA片段两端添加具有保留性的连接器的酶，这使得在实验中可以将特定的片段放到另一片段的两端，它可以帮助在实验中合成和转录任何指定的DNA片段。
dna连接酶可以在DNA片段的3’端和5’端添加保留性连接器，使DNA片段之间有机会结合，从而制备出符合要求的DNA片段，从而实现在DNA修饰和克隆实验中的特定应用。
dna聚合酶是一种可以用来将两个DNA片段的3’端到5’端结合的酶，通过结合DNA底片上的指定序列，它可以在DNA片段两端迅速结合，使其可以大量扩增，制备出许多DNA复制体。
它不仅用于在基因工程实验中进行DNA复制，还可以用于建立cDNA库和大量基因测序等实验中。
总的来说，dna连接酶和dna聚合酶都是基因工程中常用的酶，它们涉及在指定序列上的特定DNA片段的添加和连接，都可以帮助实现在实验中要求的目的。
但是，它们之间存在着明显的差异，dna连接酶只能在保留性的连接器上连接具有指定序列的DNA片段，而dna 聚合酶则可以在DNA片段两端结合起来形成新的DNA结构，从而实现大量扩增。
因此，dna连接酶和dna聚合酶是分子生物学实验中常用的重要工具，它们之间存在着明显的差异。
为了正确和有效地实现分子生物学实验的目的，研究人员应该在使用这两种酶时熟悉它们的异同之处，以正确选择酶类型。
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上海高中生物——DNA聚合酶和DNA连接酶的比较比较项目DNA聚合酶
DNA连接酶
不同点形成磷酸二酯键的方式只能将单个脱氧核苷酸加到已有
的核酸片段的3’末端的羟基上，
形成磷酸二酯键
是在两个DNA片段之间形成磷酸二
酯键，不是在单个脱氧核苷酸与
DNA片段之间形成磷酸二酯键
是否需要模板以一条DNA链为模板，将单个核苷
酸通过磷酸二酯键形成一条与模
板链互补的DNA链
是将DNA双链上的两个缺口同时连
接起来，因DNA连接酶不需要模板
是否参与基因工程在基因工程中，DNA连接酶可以作
为连接运载体和目的基因的“针
线”
没有参与
相同点①它们的化学本质都是蛋白质。
②两者均属于酶，具有酶的基本属性和特点。
③两者都能形成磷酸二酯键，即在相邻核苷酸的3位碳原子的羟基与5位碳原子上所连接的磷酸基团的羟基之间形成。
④两者均参与DNA的复制、逆转录等过程。