載體設計在基因工程中占有十分重要的地位，對基因轉錄、翻譯和產物表達、基因工程菌培養和產物分離等都具有很重要的影響。在基因工程產物的研究開發中，質粒設計需要生物科學家和工程專家的緊密協作。
通過對DNA重組技術中的各種載體的分析，可以發現，作為DNA重組的載體，一般應具備如下條件：①能夠進入宿主細胞；②可以在宿主細胞中存活並獨立複製，即本身是一個複製子，或者能夠整合到宿主細胞的染色體；③要有篩選標記，如抗生素抗性標記、營養缺陷型標記等，以便於篩選出重組細胞，同時在重組細胞培養時還能利用篩選標記以抑製不含載體細胞的生長，提高細胞培養和產物表達的效率；④對多種限製酶有單一或較少的酶切位點，最好是單一切點，使基因操作容易進行；⑤能容納目的基因。
目的基因至少應包括：啟動子、目的蛋白的基因序列及終止子。常見的用於大腸杆菌的啟動子列於表11.4.3。用於黴菌的啟動子有：Cbh1、glaA、gpd及alcA等。
理想的啟動子應該是受到很好調節的強啟動子，同時，宿主細胞的基底調節蛋白質產生水平應該是零。啟動子對誘導劑的響應要迅速、誘導劑價格低、使用安全，誘導方法不但能夠在試驗室小試中應用，還應考慮在工業規模的可行性。例如溫度誘導在小規模培養時較容易實現，但在大發酵罐中要改變溫度會產生嚴重的滯後、對細胞產生熱衝擊響應及增加蛋白水解酶的活力，就不是十分合適。另外許多化學誘導劑價格昂貴，如果殘留在產品中還會造成健康問題。某些啟動子需要營養缺陷進行誘導，存在著怎樣精確地控製誘導的問題。
與載體中啟動子相對應的是目的基因轉錄的終止子（terminator）。如果采用強啟動子，就必須有強終止子與之匹配。終止子的作用是：在目的基因被轉錄後當讀到特定的密碼子時會釋放出RNA聚合酶以結束轉錄。如果終止子不夠強，RNA聚合酶得不到及時釋放，就會造成不需要基因的轉錄，而且會幹擾控製質粒拷貝數的基因單元，嚴重時還會發生質粒複製失控和細胞死亡。原則上基因密碼表中的終止密碼都能用於終止子，典型的用於E.coli的終止子有：Rho factor；T1及T2係列的轉錄終止子等。
DNA重組使用的載體可以分為三大類：①克隆載體。是以繁殖DNA片段為目的的載體；②表達載體。用於目的基因的表達；③穿梭載體。穿梭載體是一類人工構建的具有兩套複製起點和篩選標記、可以在兩類不同細胞中存活和複製的質粒載體，它們能攜帶外源DNA序列在不同物種的細胞間，特別是在原核和真核細胞間往返穿梭，一般用於真核生物DNA片段在原核生物中增殖，然後再轉入真核細胞宿主表達，如用於大腸杆菌和酵母細胞的穿梭質粒及大腸杆菌和哺乳動物細胞的穿梭質粒等。
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