Question

什么是质粒？

Answer 1

plasmid

何晨阳

染色体以外能自我复制的遗传因子。不具有胞外期，对寄主细胞来说是非必需的。质粒可能是DNA或RNA。质粒DNA不仅存在于细菌、蓝藻等原核生物中、在酵母、丝状真菌、植物、动物和人类等真核细胞中也有发现。除少数已鉴定出它们所编码的遗传性状以外，大多数是功能尚未清楚的隐蔽质粒。RNA质粒包括独立于寄主细胞染色体和细胞器基因组进行复制的非感染性RNA分子，以及具有蛋白质壳体的嗜杀双链RNA（ds RNA），具有外壳但不具感染能力的真菌病毒和植物隐蔽病毒的dsRNA。

理化性状

质粒DNA是共价闭合环状DNA分子（ccc DNA），其大小一般相当于染色体的0.1%～3%，通常分子量为2～150×106之间，而假单胞细菌等的质粒分子量可达300×106以上，足以编码上百个基因。不同种类的质粒在寄主中的拷贝数，或同一种质粒在不同寄主中的拷贝数都不相同，少则1～2个，多达几十个甚至上百个。质粒DNA嵌入溴化乙锭和吖啶类等呈平面结构的染料后，密度和构型改变，对酸碱及热的变性和复性作用，在流体力学上对切割的抵抗力不同于线状DNA和染色体DNA。最近在真菌和高等植物中发现称为附加体的线状双股DNA，能够整合进寄主染色体。RNA质粒通常是双链分子（ds RNA），存在于细胞质中的类病毒颗粒中，以及特化的脂质小囊中，少数RNA质粒也以单链形式（ssRNA）存在。

Answer 2

质粒（Plasmid）是附加到细胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的较小的DNA分子（即细胞附殖粒、又胞附殖粒）。大部分的质粒虽然都是环状构形，然而目前也发现有少数的质粒属于线性构形，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，乃至于植物的线粒体等胞器中。天然质粒的DNA长度从数千碱基对至数十万碱基对都有。质粒天然存在于这些生物里面，有时候一个细胞里面可以同时有一种乃至于数种的质粒同时存在。质粒的套数（copy number）在细胞里从单一到数千都有可能。有时有些质粒含有某种抗药基因（如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒）。有一些质粒携带的基因则可以赋予细胞额外的生理代谢能力，乃至于在一些细菌中提高它的致病力。一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。它是基因工程最常见的运载体。

Answer 3

Answer 4

质粒是一种在细菌和某些酵母中发现的小型、环状的DNA分子，它们可以独立于宿主细胞的染色体DNA存在和复制。以下是质粒的一些关键特性：

• 自主复制：质粒拥有自己的复制起始点，可以在宿主细胞内独立复制，确保在细胞分裂时被传递给子代细胞。

• 遗传稳定性：质粒在宿主细胞内通常非常稳定，不会因为细胞分裂而丢失。

• 携带额外基因：质粒可以携带一些对宿主细胞有益的基因，例如抗生素抗性基因、毒素基因、代谢途径基因等。

• 基因转移：质粒可以通过共轭（细菌之间的直接DNA转移）、转化（细菌吸收环境中的DNA）和转导（通过噬菌体介导的DNA转移）等方式在细菌间传递。

• 基因工程中的应用：在分子生物学研究和基因工程中，质粒被用作载体，将外源基因插入到质粒中，然后将质粒转入宿主细胞，以实现基因的表达和功能研究。

• 抗生素抗性：许多质粒携带抗生素抗性基因，这使得它们在抗生素选择压力下可以帮助细菌生存。

• 非致病性：大多数质粒是非致病性的，但有些质粒可以携带致病基因，影响宿主细菌的致病性。

• 研究和应用：质粒的研究有助于我们理解细菌的遗传多样性、进化以及开发新的抗生素和治疗方法。