质粒是什么形状（质粒是什么?）

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质粒(质粒)

质粒是能在真核细胞的细胞核外或原核生物的类核区域外独立复制的遗传单位，包括真核生物细胞器(主要是线粒体和叶绿体)和细菌细胞的类核区域外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子。如今，它被用来特指细菌(大肠杆菌)、酵母和放线菌的细胞核或假核中的DNA分子以外的DNA分子。在基因工程中，质粒常被用作基因的载体。许多细菌除了假核中的DNA外，还有大量的小环状DNA分子，这就是质粒(补充：有的质粒是RNA)。质粒上常带有抗生素抗性基因，如四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因。有些质粒被称为附加体，可以整合到细菌的染色体中，或者从整合的位置被切断成为染色体外的DNA分子。

目前已发现数百种细菌具有质粒，已知的细菌质粒多为闭合环状DNA分子(简称cccDNA)。细菌质粒的相对分子量一般较小，约为细菌染色体的0.5% ~ 3%。根据相对分子量，质粒大致可分为两种类型：较大类型的相对分子量在40106以上，较小类型的相对分子量在10106以下(少数质粒的相对分子量介于两者之间)。每个细胞中质粒的数量主要由质粒本身的复制特性决定。根据复制的性质，质粒可分为两种：一种是紧密质粒，当一个细胞的染色体复制一次，质粒复制一次，每个细胞只有1 ~ 2个质粒；另一类是slack质粒，染色体复制停止后可以继续复制。每个细胞中大约有20个质粒。这些质粒的复制受宿主细胞的松弛控制，每个细胞含有10-200个拷贝。如果用某些药物抑制宿主蛋白的合成，质粒拷贝数会增加到几千个。例如，早期的质粒pBR322是一种松弛质粒，它需要氯霉素处理才能达到更高的拷贝数。一般分子量较大的质粒属于紧密型。分子量较小的质粒属于松弛型。质粒的复制有时与其宿主细胞有关。一些质粒在大肠杆菌中的复制是紧密的，而在变形杆菌中的复制是松弛的。

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在基因工程中，经常使用人工构建的质粒作为载体。人工构建的质粒可以整合许多有用的特征，如多个单一限制性位点、抗生素抗性等。常用的人工质粒载体是pBR322和pSC101。PBR322含有四环素抗性基因(Tcr)和氨苄青霉素抗性基因(Apr)，并含有5个核酸内切酶的单一切割点。如果将DNA片段插入EcoRI切割点，不会影响两个抗生素基因的表达。但是，如果将DNA片段插入Hind III、Bam H I或Sal I的切割点，四环素抗性基因将失活。此时，含有DNA插入片段的pBR322会使宿主菌对氨苄青霉素产生抗性，但对四环素敏感。没有DNA插入物的PBR322将使宿主细菌对氨苄青霉素和四环素都有抗性，而没有pBR322质粒的细菌将对氨苄青霉素和四环素都敏感。PSC101与pBR322相似，只是没有氨苄青霉素抗性基因和PstI切割点。质粒载体最大插入片段约为10 kb(kb以千碱基对表示)。

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