（一）、质粒DNA
1、质粒是细菌染色体外能够自主复制的环形双链的DNA分子。
2、编码抗菌素抗性基因的质粒叫R质粒。R质粒可将其抗性转移到缺乏该质粒的适宜的受体细胞，使后者也获得同样的抗菌素抗性能力。
2、质粒DNA分子可以持续稳定地处于染色体外地游离状态，但在一定地条件下又会可逆地整合到寄主染色体上，随着染色体地复制而复制，并通过细胞分裂传递到后代。
3、质粒DNA不仅能在细菌中复制，并且在添加真核复制信号和启动子后，可以构建出能在原核和真核细胞中均可复制的穿梭质粒，并在真核细胞中表达，因此这类载体在基因工程中应用广泛。
4、环形双链的质粒DNA分子具有三种不同的构型：共价闭合环状DNA（cccDNA），开环DNA（ocDNA），线性DNA（cDNA），具有不同的电泳迁移率，可在琼脂糖凝胶电泳中分开。

1、质粒的拷贝数是指某种质粒在一个细菌细胞内的数目。
 根据每个寄主细胞中质粒拷贝数的多少，把质粒分为严紧型复制质粒（拷贝数少，为1-5个）与松弛型复制质粒（拷贝数多，可达10-200份拷贝）。因此，作为载体的质粒应该是松弛型的。
2、质粒的不亲和性，有时也称为不相容性，是指在没有选择压力的情况下，两种亲缘关系密切的不同质粒，不能够在同一个寄主细胞系中稳定地共存的现象。在细胞的增殖构成中，其中必然有一种会被逐渐地排斥（稀释）掉。这样的两种质粒称为不亲和质粒。

我们常常说基因是生物体进行生命活动的“蓝图”，这是因为生物体可以通过基因的特异性表达，来完成各种生命活动。例如，青霉菌能够产生出对人类有用的抗生素——青霉素；豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮；家蚕能够吐出丝……那么，人们能不能通过改造生物体的基因，定向地改变生物的遗传特性呢？比如，通过对基因进行改造和重新组合，让禾本科的植物也能够固定空气中的氮，让细菌“吐出”蚕丝，让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。科学家们经过多年的努力，终于在20世纪70年代，创立了一种能够定向改造生物的新技术——基因工程。那么，什么是基因工程呢？基因工程又是怎样改变生物遗传特性的呢？ 



一 基因工程的基本内容 



基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。通俗地说，就是按照人们的主观意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 

基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。DNA分子的直径只有2.0nm(粗细只有头发丝的十万分之一)，其长度也是极其短小的。如流感嗜血杆菌的DNA，长度只有0.83?m，即使是较大的大肠杆菌，其长度也只有1.36?m。要在如此微小的DNA分子上进行剪切和拼接，是一项非常精细的工作，必须要有专门的工具。

质粒是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌染色体DNA的百分之一(如图)。质粒能够“友好”地“借居”在宿主细胞中。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。但是，质粒的复制则只能在宿主细胞内完成。 



大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。因为土壤农杆菌很容易感染植物细胞，所以科学家培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。

1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去;
5) 载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作.

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核区外的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核以外的DNA分子。
 质粒是基因工程最常用的运载体。
 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。


最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。

"标记基因"是生物学中,基因工程运用方面的专用词汇.

当人们想利用某些细菌产生某些物质时,会先提取目的基因,然后让目的基因与运载体结合,再将目的基因导入受体细胞,最后培养细胞进行表达.

标记基因就是在导入受体细胞时导入进取的人类的已知作用的基因,目的是为检测目的基因是否成功导入.由于一般都是有"鸟枪法"导入的目的基因,所以成功率并不是很高,目的基因的检测和筛选就显得很有必要.

例如:大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体是否吸饱具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因.当人们用选择培养基(比如含有青霉素的培养基),来培养受体细胞时,能够在培养基中存活下来的受体细胞就可以认为是成功的导入了外源DNA,标记基因就起作用了.