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质粒
科技名词定义
中文名称：质粒
英文名称：id）（补充：部分质粒为RNA）。
质粒上常有抗生素的抗性基因，例如，四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。
有些质粒称为附加体（ee），这类质粒能够整合进真菌的染色体，也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。
质粒在宿主细胞体内外都可复制！
目前，已发现有质粒的细菌有几百种，已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA分子（简称cccDNA）。
细菌质粒的相对分子质量一般较小，约为细菌染色体的%～3%。
根据相对分子质量的大小，大致上可以把质粒分成大小两类：较大一类的相对分子质量是40×106以上，较小一类的相对分子质量是10×106以下（少数质粒的相对分子质量介于两者之间）。
每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。
按照复制性质，可以把质粒分为两类：一类是严紧型质粒，当细胞染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细胞内只有1～2个质粒；另一类是松弛型质粒，当染色体复制停止后仍然能继续复制，每一个细胞内一
般有20个左右质粒。
这些质粒的复制是在寄主细胞的松弛控制之下的，每个细胞中含有10-200份拷贝，如果用一定的药物处理抑制寄主蛋白质的合成还会使质粒拷贝数增至几千份。
如较早的质粒pBR322即属于松弛型质粒，要经过氯霉素处理才能达到更高拷贝数。
一般分子量较大的质粒属严紧型。
分子量较小的质粒属松弛型。
质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关，某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型，而在变形杆菌内则属松弛型。
质粒载体介绍（质粒基本特性和种类及标记基因）2010-01-25 13:25:29 来源：易生物实验浏览次数：6084 网友评论 0 条一、质粒的基本特性二、标记基因三、质粒载体的种类关键词：质粒载体质粒载体标记基因一、质粒的基本特性1．质粒的复制通常一个质粒含有一个与相应的顺式作用控制要素结合在一起的复制起始区（整个遗传单位定义为复制子）。
在不同的质粒中，复制起始区的组成方式是不同的，有的可决定复制的方式，如滚环复制和θ复制。
在大肠杆菌中使用的大多数载体都带有一个来源于 pMB1 质粒或 ColE1 质粒的复制起始位点。
图3-1 是其复制其始示意图。
在复制时，首先合成前 RNAⅡ，即前引物，并与 DNA 形成杂交体；而后RNase H 切割前 RNAⅡ，使之成为成熟的 RNAⅡ，并形成三叶草二级结构，该引物引导质粒的复制。
形成的 RNAⅠ可控制 RNAⅡ形成二级结构，同时Rop 增强 RNAⅠ的作用，从而控制质粒的拷贝数。
削弱 RNAⅠ和 RNAⅡ之间相互作用的突变，将增加带有 pMB1 或（ColE1）复制子的拷贝数。
图 3-1 带 pMB1（或 ColE1）复制起点的质粒在复制起始阶段所产生的转录的方向及其粗略大小。
2．质粒的拷贝数质粒拷贝数分为严谨型与松驰型。
严谨型质粒每个细胞中拷贝数有限，大约1 ～几个；松驰型质粒拷贝数较多，可达几百。
表 5-1 就是不同类的质粒与复制子及拷贝数的大致关系。
表 3-1 ：质粒载体及其拷贝数质粒 复制子 拷贝数pBR322 及其衍生质粒 pMB1 15～20pUC 系列质粒及其衍生质突变的 pMB1 500～700粒pACYC 及其衍生质粒 p15A 10～212pSC101 及其衍生质粒 pSC101 ～5ColE1 ColE1 15～20pUC 系列质粒的复制单位来自质粒 pMB1 ，但其拷贝数较高。
pMB1 质粒的复制并不需要质粒编码的功能蛋白，而是完全依靠宿主提供的半衰期较长的酶（DNA 聚合酶Ⅰ，DNA 聚合酶Ⅲ），依赖于 DNA 的 RNA 聚合酶，以及宿主基因dnaB 、 dnaC 、 dnaD 和danZ 的产物。
质粒和纳米颗粒的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：质粒和纳米颗粒是两个在纳米科学和生物学领域中具有重要意义的概念。
质粒通常是环状DNA分子，它们存在于细胞质中，可以自主复制和传递基因信息。
而纳米颗粒是尺寸在纳米级别的微小颗粒，由于其特殊的物理和化学性质，使得它们在纳米科学、材料科学和医学等领域的应用前景广阔。
本文将讨论质粒和纳米颗粒之间的关系，并探讨它们在科学研究和应用中的相互作用和重要性。
首先，我们将介绍质粒的定义和特点，包括其结构、功能和生物学意义。
然后，我们将探讨纳米颗粒的定义和特点，包括其制备方法、物理性质和应用领域。
接下来，我们将深入探讨质粒与纳米颗粒之间的相互作用，包括它们在纳米颗粒载体和基因传递系统中的应用。
最后，我们将总结质粒和纳米颗粒的关系，并对未来的研究和应用提出展望。
通过对质粒和纳米颗粒的深入理解，我们可以更好地了解它们在生物学、医学和材料科学等领域中的潜在应用。
此外，进一步研究质粒和纳米颗粒之间的相互作用，也有助于推动纳米科学和生物学之间的交叉研究，促进科学技术的发展。
因此，本文的目的是为读者提供对质粒和纳米颗粒关系的深入理解，并为未来的研究和应用提供一些思路和启示。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先介绍质粒和纳米颗粒的定义和特点，分别从微观和宏观角度观察它们的结构和性质。
随后，我们将探讨质粒与纳米颗粒之间的相互作用，包括它们在生物学、化学和材料科学中的作用机制和影响。
接着，我们将探讨质粒和纳米颗粒在不同应用领域中的关系，如药物输送、基因工程和环境治理等方面的应用。
最后，我们将总结质粒和纳米颗粒之间的关系，展望未来研究的方向和趋势。
通过本文的阐述，读者将更深入地了解质粒和纳米颗粒之间的关系，以及它们在现代科学和技术领域中的重要性和应用前景。
1.3 目的:本文旨在探讨质粒和纳米颗粒之间的关系，以及它们在生物学、医学、材料科学等领域的应用。
通过深入分析质粒和纳米颗粒的定义、特点以及相互作用，我们将揭示它们在科学研究和实际应用中的重要性和潜在的发展方向。
质粒质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的脱氧核糖核酸(DNA)分子。
现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的DNA分子。
在基因工程中质粒常被用做基因的载体。
目前，已发现有质粒的细菌有几百种，已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA 分子(简称cccDNA)。
细菌质粒的相对分子质量一般较小，约为细菌染色体的0.5%～3%。
根据相对分子质量的大小，大致上可以把质粒分成大小两类：较大一类的相对分子质量是40×106以上，较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。
每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。
按照复制性质，可以把质粒分为两类：一类是严紧型质粒，当细胞染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细胞内只有1～2个质粒；另一类是松弛型质粒，当染色体复制停止后仍然能继续复制，每一个细胞内一般有20个左右质粒。
一般分子量较大的质粒属严紧型。
分子量较小的质粒属松弛型。
质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关，某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型，而在变形杆菌内则属松弛型。
在基因工程中，常用人工构建的质粒作为载体。
人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体，如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。
常用的人工质粒运载体有pBR322、pSC101。
pBR322含有抗四环素基因(Tcr)和抗氨苄青霉素基因(Apr)，并含有5种内切酶的单一切点。
如果将DNA片段插入EcoRI切点，不会影响两个抗生素基因的表达。
但是如果将DNA片段插入到Hind III、Bam H I 或Sal I切点，就会使抗四环素基因失活。
这时，含有DNA插入片段的pBR322将使宿主细菌抗氨苄青霉素，但对四环素敏感。
没有DNA插入片段的pBR322会使宿主细菌既抗氨苄青霉素又抗四环素，而没有pBR322质粒的细菌将对氨苄青霉素和四环素都敏感。
可复制质粒1. 简介可复制质粒（Plasmid）是一种存在于细菌中的小环状DNA分子。
质粒具有独立的复制起点和终点，可以在细胞分裂过程中自主复制。
质粒常用于基因工程和分子生物学研究中，用来携带和传递特定基因。
2. 结构和特性2.1 质粒的结构质粒通常由以下几个主要部分组成：•起始位点：质粒复制的起点，负责启动复制过程的DNA序列。
•复制起始位点：在细胞分裂时创建另一个复制起点的DNA序列。
•选择标记：用于筛选带有质粒的细菌。
•表达标记：用来表达携带的基因。
•多克隆位点或限制酶位点：用来插入和克隆感兴趣的基因。
2.2 质粒的特性•复制能力：质粒具有自主复制的能力，可以独立于宿主细胞进行复制，从而使其基因可以传递给后代细胞。
•稳定性：质粒在宿主细胞中可稳定存储，并且通常不会影响细胞的正常功能。
•可克隆性：质粒可以通过限制酶和DNA连接酶等酶切和连接酶进行克隆和修饰。
•多拷贝数：质粒通常以多拷贝的形式存在于细胞中，使得可以产生大量携带特定基因的质粒。
3. 应用3.1 基因工程质粒在基因工程中起到关键作用，被广泛应用于基因克隆、重组DNA技术以及基因转导等方面。
基因工程技术中常见的质粒应用包括：•携带载体：质粒作为基因的携带体，将目标基因插入质粒中，并转移到宿主细胞中。
宿主细胞通过复制质粒，实现目标基因的表达。
•基因克隆：利用限制酶酶切和DNA连接酶连接等技术，将目标基因插入到质粒的多拷贝位点，使得可以大量复制和表达感兴趣的基因。
•基因编辑：通过CRISPR/Cas9等技术，将设计好的DNA片段插入质粒中，然后将质粒导入目标细胞，实现对基因组的精确编辑。
3.2 质粒在分子生物学中的应用质粒在分子生物学研究中也有重要应用：•核酸杂交：通过构建带有特定核酸标记的质粒，并与目标核酸序列发生互补杂交，从而实现核酸的检测和分析。
•基因表达调控：利用质粒中的启动子、转录因子结合位点等序列，实现对基因表达的调控。
通过调整质粒上携带的调控元件，可实现基因的高表达、低表达或特定时相表达。
质粒的四大特征
引言
在分子生物学研究中，质粒是一种非染色体的环状双链DNA分子，存在于细菌和酵母等生物体内。
质粒具有独立自主复制、遗传、表达和传递等功能，因此在基因工程、转基因和基因治疗等领域具有广泛的应用。
质粒具有以下四大特征，本文将对其进行全面、详细、完整且深入地探讨。
1. 自主复制能力
质粒具有独立自主复制的能力，不依赖于宿主细胞的DNA复制机制。
质粒复制通常包括以下几个关键步骤：
1.1 质粒起始位点
质粒复制起始位点是质粒DNA复制的起点，通常由一段特定的序列组成。
质粒起始位点的序列和结构决定了质粒的复制活性和效率。
1.2 DNA复制酶
DNA复制酶是质粒复制的关键酶类，包括DNA聚合酶、DNA解旋酶、DNA连接酶等。
DNA聚合酶具有合成新的DNA链的能力，解旋酶协助解开DNA的双螺旋结构，连接
酶负责连接新合成的DNA片段。
1.3 保持质粒的拷贝数
质粒复制过程中需要保持一定的质粒拷贝数，以保证质粒的稳定性和可靠性。
这涉及质粒复制的调控机制，包括质粒自身携带的调控序列和宿主细胞中的调控因子。
2. 遗传性
质粒具有遗传性，可以在细菌群体之间传递。
质粒的遗传功能包括以下几个方面：
2.1 质粒载体
质粒可以作为质粒载体，携带和传递外源DNA片段。
质粒载体通常包括启动子、选择标记基因、多克隆位点等功能元件，可用于重组DNA的克隆和表达。
2.2 转化过程
质粒通过转化过程，在不同细菌中进行遗传传递。
转化是指细菌从外部环境中获取质粒DNA，并将其整合入自身染色体或作为外源DNA片段保留。
2.3 部分性传递
质粒可以在细菌群体之间进行部分性传递，即仅传递质粒DNA的部分内容。
这种传递方式有助于质粒DNA在细菌群体中的传播和分化。
3. 表达能力
质粒具有高效的基因表达能力，被广泛用于重组蛋白生产和基因治疗等领域。
质粒的表达功能涉及以下几个关键因素：
3.1 表达载体
质粒可以作为表达载体，携带和表达外源基因。
表达载体通常包括启动子、编码序列、终止子和选择表达标记等功能元件，可实现外源基因的高效表达。
3.2 转录过程
质粒上携带的外源基因需要经过转录过程转化为mRNA分子。
转录是指将DNA模板转化为mRNA的过程，涉及转录起始位点、转录因子和RNA聚合酶等关键因素。
3.3 翻译过程
mRNA分子通过翻译过程被转化为蛋白质。
翻译是指将mRNA上的密码子转化为相应氨基酸的过程，涉及核糖体和tRNA等关键因素。
4. 选择性标记
质粒上常常携带选择性标记基因，用于鉴定和筛选带有质粒的菌落或细菌。
选择性标记通常包括抗生素抗性或检测染色素等。
结论
质粒作为非染色体的环状双链DNA分子，在分子生物学研究和应用中具有重要的地位。
质粒的四大特征包括自主复制能力、遗传性、表达能力和选择性标记。
了解质粒的特点和功能，对于基因工程、转基因和基因治疗等领域的研究和应用具有重要意义。
