分子間連接方法圖解

① 分子克隆中常用的連接方法及原理

方法：DNA片段的制備、載體的選擇、片段與載體連接。在分子水平上提供一種純化和擴增特定DNA片段的方法。

原理：外源DNA片段和線狀質粒載體的連接，也就是在雙鏈DNA5'磷酸和相鄰的3'羥基之間形成的新的共價鏈。如質粒載體的兩條鏈都帶5'磷酸，可生成4個新的磷酸二酯鏈。

但如果質粒DNA已去磷酸化，則吸能形成2個新的磷酸二酯鏈。在這種情況下產生的兩個雜交體分子帶有2個單鏈切口，當雜本導入感受態細胞後可被修復。

載體DNA的選擇

質粒是細菌染色體外遺傳因子，DNA呈環狀，大小為1-200千鹼基對(kb)。在細胞中以游離超螺旋狀存在，很容易制備。質粒DNA可通過轉化引入寄主菌。在細胞中有兩種狀態，一是「緊密型」；二是「鬆弛型」。此外還應具有分子量小，易轉化，有一至多個選擇標記的特點。質粒型載體一般只能攜帶10kb以下的DNA片段，適用於構建原核生物基因文庫，cDNA庫和次級克隆。

以上內容參考：網路-分子克隆

② 分子是怎麼連接的

分子的連接是因為分子間存在吸引力與斥力，當吸引力大於斥力時分子就會連接到一起。

③ 分子與分子連接方式

范德華力、氫鍵、鹽鍵、疏水作用力、芳環堆積作用、鹵鍵等之類的分子間作用力.

④ DNA連接酶的連接手段

目前已知有三種方法可以用來在體外連接DNA片段：
第一種方法是，用DNA連接酶連接具有互補粘性末端的DNA片段；
第二種方法是，用T4DNA連接酶直接將平末端的DNA片段連接起來，或是用末端脫氧核苷酸轉移酶給具平末端的DNA片段加上poly（dA）-poly（dT）尾巴之後，再用DNA連接酶將它們連接起來；
第三種方法是，先在DNA片段末端加上化學合成的銜接物或接頭，使之形成粘性末端之後，再用DNA連接酶將它們連接起來。這三種方法雖然互有差異，但共同的一點都是利用DNA連接酶所具有的連接和封閉單鏈DNA的功能。
粘性末端DNA片段的連接
DNA連接酶最突出的特點是，它能夠催化外源DNA和載體分子之間發生連接作用，形成重組的DNA分子。
平末端DNA片段的連接
常用的平末端DNA片段連接法，主要有同聚物加尾法、銜接物連接法及接頭連接法。
同聚物加尾法
這種方法的核心部分是，利用末端脫氧核苷酸轉移酶轉移核苷酸的特殊功能。末端脫氧核苷酸轉移酶是從動物組織中分離出來的一種異常的DNA聚合酶，它能夠將核苷酸（通過脫氧核苷三磷酸前體）加到DNA分子單鏈延伸末端的3′-OH基團上。由核酸外切酶處理過的DNA，以及dATP和末端脫氧核苷酸轉移酶組成的反應混合物中，DNA分子的3′-OH末端將會出現單純由腺嘌呤核苷酸組成的DNA單鏈延伸。這樣的延伸片段，稱之為poly（dA）尾巴（圖2-7）。反過來，如果在反應混合物中加入的是dTTP，那麼DNA分子的3′-OH末端將會形成poly（dT）尾巴。因此任何兩條DNA分子，只要分別獲得poly（dA）和poly（dT）尾巴，就會彼此連接起來。這種連接DNA分子的方法叫做同聚物尾巴連接法（homopolymertail-joining），簡稱同聚物加尾法。
銜接物連接法
所謂銜接物（linker），是指用化學方法合成的一段由10～12個核苷酸組成、具有一個或數個限制酶識別位點的平末端的雙鏈寡核苷酸短片段。銜接物的5′-末端和待克隆的DNA片段的5′-末端，用多核苷酸激酶處理使之磷酸化，然後再通過T4DNA連接酶的作用使兩者連接起來。接著用適當的限制酶消化具銜接物的DNA分子和克隆載體分子，這樣的結果使二者都產生出了彼此互補的粘性末端。於是我們便可以按照常規的粘性末端連接法，將待克隆的DNA片段同載體分子連接起來。
DNA接頭連接法
DNA接頭，是一類人工合成的一頭具某種限制酶粘性末端另一頭為平末端的特殊的雙鏈寡核苷酸短片段。當它的平末端與平末端的外源DNA片段連接之後，便會使後者成為具粘性末端的新的DNA分子，而易於連接重組。實際使用時對DNA接頭末端的化學結構進行必要的修飾與改造，可避免處在同一反應體系中的各個DNA接頭分子的粘性末端之間發生彼此間的配對連接。

⑤ 水分子間的聯接與排布

水分子之間是靠氫鍵使其聯接和排布起來的。所謂的氫鍵，是指水分子中的氫原子，在保持同本水分子中的氧原子最基本的共價鍵的同時，又能同相鄰水分子中的氧原子產生一種靜電吸引。這種吸引力（即氫鍵的強度）比普通分子間力（范德華力）要強一些，但比典型的離子鍵要弱一些。氫鍵具有飽和性和方向性，飽和性是指每個水分子最多隻具有兩個氫鍵；方向性是說氫鍵按一定方向產生於氧原子的兩個「孤對」電子處。這樣一來，水分子就具有兩種類型的鍵，即存在於水分子內部氫、氧原子間的極性共價鍵和存在於相鄰分子間的氫鍵。

氫原子在通常情況下是一價的，但在有氫鍵聯接的情況下又似乎是二價的。形成氫鍵是氫原子的一種特性，這可能與氫原子的體積小及所處的靜電場強度大小有關。生成氫鍵的相鄰兩個水分子，共同佔有一個氫原子核（質子），但雙方佔有的程度不是對等的，氫鍵的鍵強度為21.353 kJ/mol，共價鍵的鍵強度為498.229 kJ/mol。相比較而言，范德華力的鍵強度僅為21.353 kJ/mol。

氫鍵是聯接相鄰水分子內兩個氧原子的橋梁，使水分子間較牢固地聯接起來。尤其是當水處於液態時，氫鍵表現出高度的韌性，鍵長往往不固定，可發生擺動，但卻不易斷開，以此來阻止水分子向蒸汽飛脫。

相鄰水分子間由於有氫鍵的聯接，使水能以（H₂O）_n巨型分子存在。這里，n一般在12～860之間變化，主要由溫度所決定。水以巨型分子（分子群）存在是液態及固態水的基本形態。這種由單個水分子結合成比較復雜的多分子而不引起水的化學性質變化的現象，稱為水分子的締合作用。水分子的締合作用一般可用下列平衡式表達：

水文地球化學

式中Q表示熱量。由於締合作用是放熱反應，因此當溫度升高時，平衡（1-1-2）向左移動，締合程度減少，在沸點時只有少數締合分子。而當溫度降低時，水的締合作用加強，在4℃，締合程度最大，此時水的密度最大，體積最小。事實上，自然界中的水只有以氣態存在時才呈單分子水，而以液、固態存在時均以巨型分子形式存在。

目前對水分子結構與排布的研究，多是以對冰結構的研究為基礎的。根據X射線及電子衍射法對冰體的研究，在冰的晶格中，每一個水分子均與其周圍的四個水分子相聯接，構成了比較規則的四面體形態（圖1-1-5）。在每個四面體中，位居中心的水分子均被四個相鄰的水分子所環繞，形成四個氫鍵並構成冰晶體的中空結構，從而使冰的密度減小。由許多這樣的四面體相互聯接起來，便形成了網層狀的龐大冰體。

圖1-1-5 相鄰冰分子間的四面體構形

當溫度升高時，冰開始融化解體，冰的四面體結構逐漸遭到破壞，但由韌性鍵來繼續維持原來的四面體結構。隨著溫度的繼續升高，四面體聯接才一個個地斷開。研究表明，當溫度為20℃時，水的氫鍵從整體上已經解體了53.8%，但這時以各種締合體形式存在的水分子群仍佔70.6%。據統計，其中擁有四個氫鍵的水分子約佔23.3%，擁有3個氫鍵的水分子約佔20.2%，擁有2個氫鍵的水分子約佔4.1%，擁有一個氫鍵的水分子約佔23%，各類締合體的平均水分子數n為57。

⑥ 高分子鏈的連接方式

高分子鏈的連接方式一般是通過碳與碳之間的單鍵或雙鍵來連接，還有一些是通過碳與氧或者氮之間的化學鍵來連接。

⑦ DNA的片段之間有哪些連接

（1）具互補黏性末端片段之間的連接：連接反應可用emphasis：role=italicE.coliemphasis：DNA連接酶，也可用T4：DNA連接酶。待連接的兩個DNA片段的末端如果是用同一種限制性內切核酸酶酶切的，連接後仍保留原限制性內切核酸酶的識別序列。如果是用兩種同尾酶酶切的，雖然產生相同的互補黏性末端，可以有效地進行連接，但是獲得的重組DNA分子往往消失了原來用於酶切的那兩種限制性內切核酸酶的識別序列。

（2）具平末端DNA片段之間的連接：連接反應必須用T4：DNA連接酶。只要兩個DNA片段的末端是平末端的，不管是用什麼限制性內切核酸酶酶切後產生的，還是用其他方法產生的，都同樣可以進行連接。如果用兩種不同限制性內切核酸酶酶切後產生的平末端DNA片段之間進行連接，連接後的DNA分子失去了那兩種限制性內切核酸酶的識別序列。如果兩個DNA片段的末端是用同一種限制性內切核酸酶酶切後產生的，連接後的DNA分子仍保留那種酶的識別序列，有的還出現另一種新的限制性內切核酸酶識別序列。

（3）DNA片段末端修飾後進行連接：待連接的兩個DNA片段經過不同限制性內切核酸酶酶切後，產生的末端未必是互補黏性末端，或者未必都是平末端，因此無法進行連接。在這種情況下，連接之前必須對兩個末端或一個末端進行修飾。修飾的方式主要是採用核酸外切酶Ⅶ（exonuclease：Ⅶ，Exo：Ⅶ）將黏性末端修飾成平末端；採用末端脫氧核苷酸轉移酶（簡稱末端轉移酶）將平末端修飾成互補黏性末端。有時為了避免待連接的兩個DNA片段自行連接成環形DNA，或自行連接成二聚體或多聚體，可採用鹼性膦酸酯酶將其中一種DNA片段5′-P修飾成-OH。

（4）DNA片段加連桿後連接：如果要連接既不具互補黏性末端又不具平末端的兩種DNA片段，除了上述用修飾一種或兩種DNA片段末端後進行連接的方法外，還可以採用人工合成的連桿（linker）或銜接頭（adaptor）。先將連桿連接到待連接的一種或兩種DNA片段的末端，然後用合適的限制性內切核酸酶酶切連桿，使待連接的兩種DNA片段具互補黏性末端，最後在DNA連接酶催化下使兩種DNA片段連接，產生重組DNA分子。此外，也可以根據兩DNA片段的末端，選用合適的銜接頭直接把兩DNA片段連接在一起。

⑧ 分子和分子之間是怎麼連接的

分子之間沒有鍵，主要是通過分子間作用力（即范德華力）進行連接。 只要是分子構成的物質都滿足。常接觸的就是氣體。分子結構，或稱分子平面結構、分子形狀、分子幾何，建立在光譜學數據之上，用以描述分子中原子的三維排列方式。分子結構在很大程度上影響了化學物質的反應性、極性、相態、顏色、磁性和生物活性。

什麼是范德華力

范德華力是指分子間作用力，又稱范德瓦爾斯力。是存在於中性分子或原子之間的一種弱鹼性的電性吸引力。分子間作用力（范德瓦爾斯力）有三個來源：

1、極性分子的永久偶極矩之間的相互作用。

2、一個極性分子使另一個分子極化，產生誘導偶極矩並相互吸引。

3、分子中電子的運動產生瞬時偶極矩，它使臨近分子瞬時極化，後者又反過來增強原來分子的瞬時偶極矩。

這種相互耦合產生凈的吸引作用，這三種力的貢獻不同，通常第三種作用的貢獻最大。