1.质粒
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。常用作基因工程中的运载体。可以将目的基因整合到质粒上然后导入受体细胞。由于质粒很小，所以能很顺利地通过细胞壁。质粒可以从细菌细胞中提取，也可以从酵母菌中找到。
质粒上常有具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，这类质粒能够整合细菌的染色体，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以进行复制。
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的DNA分子。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%。每个细胞中的质粒数主要取决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：第一类是严紧型质粒，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个左右的质粒。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的拷贝数。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。
2.噬菌体
我们经常听说噬菌体，那噬菌体到底是一种什么东西呢？它要吞噬什么？其实，噬菌体是一类病毒，原指细菌病毒，近年来发现真菌、藻类都有噬菌体。噬菌体体积微小，只有在电子显微镜下才能看见，是一种非细胞结构的生命，只有进入宿主细胞才具有生命特征，并具有寄主专一性。其结构简单，包括蛋白质外壳和包裹在中间的遗传物质——一个单一的核酸分子（DNA或RNA）。在遗传上研究得较清楚的是大肠杆菌的T系噬菌体，它看起来像蝌蚪，只有它的寄主大肠杆菌体积的1/1000，每个噬菌体大约由等量的蛋白质和DNA组成。它的双股DNA分子包在蛋白质外壳里，形成“头部”，“尾部”则由几个不同的部分组成：有领、髓、鞘、基盘、尾钉和尾丝，它们都是由蛋白质组成。就噬菌体与宿主的关系而言，可分为烈性噬菌体和温和噬菌体两大类，从脾气上就可以看出他们的不同来。烈性噬菌体感染宿主细胞时，例如大肠杆茵的T4噬菌体以其尾部吸附在细菌表面上，然后将其遗传物质DNA注入寄主细胞内，借用寄主的代谢机器复制噬菌体的DNA和合成噬菌体的蛋白质，然后利用寄主作为生产车间，将这些DNA和蛋白质组装成许多新的噬菌体，这时噬菌体通过宿主细胞的裂解而释放出来，以后这些新的子代噬菌体又去感染附近的细菌，并将它们裂解，如此反复分解，吞噬，结果便在长满细菌的平板培养基上，形成一个不长细菌的透明斑，就是噬菌斑。而温和噬菌体在侵入宿主细胞后，其DNA可以和宿主细胞的染色体和谐共处整合在一起，并与宿主细胞同步复制，宿主细胞并不裂解。遗传学上经常把噬菌斑的形态和噬菌体的宿主范围作为噬菌体的研究性状，不同的噬菌体所形成的噬菌斑是不同的，噬菌斑有大和小、边缘清晰与模糊之分。拿宿主范围来说，有些细菌不受噬菌体的吸附，而噬菌体能感染和裂解的细菌菌株也可以不同。噬菌体的基因重组是首先在大肠杆菌噬菌体T2中发现的，让两个T2噬菌体的不同突变体同时感染大肠杆菌，两种类型的噬菌体DNA在宿主细胞内可以发生基因重组，从而产生重组类型的子代噬菌体。根据重组噬菌斑数与总噬菌斑数之比，就能够算出基因的重组率。通过T2噬菌体的不同品系的杂交试验，可以知道T2噬菌体的连锁图是环状的。另外，还可以将噬菌体作为媒介，使细菌间的遗传物质得以传递、交换和重组，在这一过程中，细菌的一段染色体被包在噬菌体的蛋白质外壳内，并通过感染而转移到另一受体细菌内，从而使细菌产生基因重组。
