原核生物的质粒概述课件

2、质粒的结构（1）DNA或RNA分子（酵母杀伤质粒是RNA分子）（2）三种构型①通常共价闭合环状超螺旋结构：

CCCDNA②缺刻环状DNA（OC型）：OCDNA③L型DNA：线性DNA、LDNA（3）质粒分子的大小范围从1kb左右到1000kb；细菌质粒多在10kb以内。2、质粒的结构1质粒的特性（1）可独立复制（2）可消除性（高于最适合温度，利福平，吖啶橙等）（3）可整合性（附加体，F）（4）相容性（2种质粒可共存于1个细胞）和不相容性（5）可转移性：接合、转化、转导。（抗药性质粒R）（6）可重组性:（质粒与质粒间，质粒与染色体间）质粒的特性（1）可独立复制2质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：与核染色体的复制

同步，低拷贝1：1-2。

松弛型质粒(relaxedplasmid)：与核染色体的复制

不同步，高拷贝1：10-100

窄宿主范围质粒(narrowhostrangeplasmid)（只能在一种特定的宿主细胞中复制）广宿主范围质粒(broadhostrangeplasmid)（可以在许多种细菌中复制）质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：3质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分致育因子（Fertilityfactor，F因子）抗性因子（Resistancefactor，R因子）产细菌素的质粒（Bacteriocinproductionplasmid，Col质粒）毒性质粒（virulenceplasmid）苏云金杆菌含有编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒代谢质粒（Metabolicplasmid）TOL质粒：含分解甲苯的基因；CAM-OCT质粒：含分解樟脑辛烷的基因。隐秘质粒（crypticplasmid）不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理方法，例如用凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。质粒的类型质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分致育因子（Fertil4（1）致育因子(F因子)又称F质粒，其大小约100kb，是最早发现的与大肠杆菌有性生殖现象（接合作用）有关的质粒。携带F质粒的菌株称为F+菌株（相当于雄性），无F质粒的菌株称为F-菌株（相当于雌性）。F因子能以游离状态(F+)和以与染色体相结合的状态(Hfr)存在于细胞中，所以又称之为附加体。（1）致育因子(F因子)又称F质粒，其大小约100kb5（2）抗性因子（R因子）包括抗药性和抗重金属二大类，简称R质粒。抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。R质粒类型接合型：可借接合而转移。非接合型：称r质粒，不能借助接合转移。（2）抗性因子（R因子）包括抗药性和抗重金属6

R100质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性：汞（mer）四环素（tet）链霉素(Str)、磺胺(Su)、氯霉素(Cm)、夫西地酸（fus）并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。R100质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属7（3）产细菌素的质粒细菌素一般根据产生菌的种类进行命名：大肠杆菌（E.coli）产生的细菌素为大肠杆菌素（colicins），而质粒被称为Col质粒。（3）产细菌素的质粒细菌素一般根据产生菌的种类进行命8（4）毒性质粒许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引起的，这些质粒具有编码毒素的基因，其产物对宿主（动物、植物）造成伤害。

产毒素大肠杆菌是引起人类和动物腹泻的主要病原菌之一，其中许多菌株含有为一种或多种肠毒素编码的质粒。

苏云金杆菌含编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒根癌土壤杆菌所含Ti质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致病因子（4）毒性质粒许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引9根癌土壤杆菌双子叶植物冠瘿瘤根癌土壤杆菌双子叶植物冠瘿瘤10Ti质粒中的T-DNA可携带任何外源基因整合到植物基因组中，是植物基因工程中有效的克隆载体Ti质粒中的T-DNA可携带任何外源基因整合到植物11（5）代谢质粒（降解质粒）质粒上携带有有利于微生物生存的基因：如能降解某些基质的酶，进行共生固氮，或产生抗生素（某些放线菌）等。将复杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式，环境保护方面具有重要的意义。假单胞菌：具有降解一些有毒化合物，如芳香簇化合物(苯)、农药(2,4dichlorophenoxyaceticacid)、辛烷和樟脑等的能力。（5）代谢质粒（降解质粒）质粒上携带有有利于微生物生存12（6）隐秘质粒隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理方法，例如凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。

它们存在的生物学意义，目前几乎不了解。在应用上，很多隐秘质粒被加以改造作为基因工程的载体（一般加上抗性基因）（6）隐秘质粒隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在13质粒的优点：（1）体积小，易分离和操作（2）环状，稳定（3）独立复制（4）拷贝数多（5）存在标记位点，易筛选E.coli的pBR322质粒是一个常用的克隆载体4、质粒在基因工程中的应用质粒的优点：4、质粒在基因工程中的应用14选择性标记：胺苄青霉素（AmPR）、四环素（TcR）优点：结构清楚体积小；宿主内具高拷贝数；易分离；可插入较多DNA；具多个核酸内切酶位点；2个抗药性选择标记；导入方便。选择性标记：胺苄青霉素（AmPR）、四环素（TcR）优点：结152、质粒的结构（1）DNA或RNA分子（酵母杀伤质粒是RNA分子）（2）三种构型①通常共价闭合环状超螺旋结构：

CCCDNA②缺刻环状DNA（OC型）：OCDNA③L型DNA：线性DNA、LDNA（3）质粒分子的大小范围从1kb左右到1000kb；细菌质粒多在10kb以内。2、质粒的结构16质粒的特性（1）可独立复制（2）可消除性（高于最适合温度，利福平，吖啶橙等）（3）可整合性（附加体，F）（4）相容性（2种质粒可共存于1个细胞）和不相容性（5）可转移性：接合、转化、转导。（抗药性质粒R）（6）可重组性:（质粒与质粒间，质粒与染色体间）质粒的特性（1）可独立复制17质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：与核染色体的复制

同步，低拷贝1：1-2。

松弛型质粒(relaxedplasmid)：与核染色体的复制

不同步，高拷贝1：10-100

窄宿主范围质粒(narrowhostrangeplasmid)（只能在一种特定的宿主细胞中复制）广宿主范围质粒(broadhostrangeplasmid)（可以在许多种细菌中复制）质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：18质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分致育因子（Fertilityfactor，F因子）抗性因子（Resistancefactor，R因子）产细菌素的质粒（Bacteriocinproductionplasmid，Col质粒）毒性质粒（virulenceplasmid）苏云金杆菌含有编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒代谢质粒（Metabolicplasmid）TOL质粒：含分解甲苯的基因；CAM-OCT质粒：含分解樟脑辛烷的基因。隐秘质粒（crypticplasmid）不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理方法，例如用凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。质粒的类型质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应分致育因子（Fertil19（1）致育因子(F因子)又称F质粒，其大小约100kb，是最早发现的与大肠杆菌有性生殖现象（接合作用）有关的质粒。携带F质粒的菌株称为F+菌株（相当于雄性），无F质粒的菌株称为F-菌株（相当于雌性）。F因子能以游离状态(F+)和以与染色体相结合的状态(Hfr)存在于细胞中，所以又称之为附加体。（1）致育因子(F因子)又称F质粒，其大小约100kb20（2）抗性因子（R因子）包括抗药性和抗重金属二大类，简称R质粒。抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。R质粒类型接合型：可借接合而转移。非接合型：称r质粒，不能借助接合转移。（2）抗性因子（R因子）包括抗药性和抗重金属21

R100质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性：汞（mer）四环素（tet）链霉素(Str)、磺胺(Su)、氯霉素(Cm)、夫西地酸（fus）并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。R100质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属22（3）产细菌素的质粒细菌素一般根据产生菌的种类进行命名：大肠杆菌（E.coli）产生的细菌素为大肠杆菌素（colicins），而质粒被称为Col质粒。（3）产细菌素的质粒细菌素一般根据产生菌的种类进行命23（4）毒性质粒许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引起的，这些质粒具有编码毒素的基因，其产物对宿主（动物、植物）造成伤害。

产毒素大肠杆菌是引起人类和动物腹泻的主要病原菌之一，其中许多菌株含有为一种或多种肠毒素编码的质粒。

苏云金杆菌含编码δ内毒素(伴孢晶体中)的质粒根癌土壤杆菌所含Ti质粒是引起双子叶植物冠瘿瘤的致病因子（4）毒性质粒许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引24根癌土壤杆菌双子叶植物冠瘿瘤根癌土壤杆菌双子叶植物冠瘿瘤25Ti质粒中的T-DNA可携带任何外源基因整合到植物基因组中，是植物基因工程中有效的克隆载体Ti质粒中的T-DNA可携带任何外源基因整合到植物26（5）代谢质粒（降解质粒）质粒上携带有有利于微生物生存的基因：如能降解某些基质的酶，进行共生固氮，或产生抗生素（某些放线菌）等。将复杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式，环境保护方面具有重要的意义。假单胞菌：具有降解一些有毒化合物，如芳香簇化合物(苯)、农药(2,4dichlorophenoxyaceticacid)、辛烷和樟脑等的能力。（5）代谢质粒（降解质粒）质粒上携带有有利于微生物生存27（6）隐秘质粒隐秘质粒不显示任何表型效应，它们的存在只有通过物理方法，例如凝胶电泳检测细胞抽提液等方法才能发现。

它们存在的生物学意义，目前几乎不了解。在应用上，很多隐秘质粒被加以改造作为基因工程的载体（一般加上抗性基因）（6）隐秘质粒