质粒在生物学和医学研究中扮演着重要角色，它们具有多种用途，主要包括：
自主复制：
质粒具有自主复制能力，能够在宿主细胞中独立复制，从而增加外源基因的拷贝数。
外源基因携带：
质粒能够携带外源基因，使得宿主细胞表达或产生外源蛋白，用于基因功能研究和生物制药等领域。
基因传递：
质粒可以在细胞之间进行基因传递，广泛应用于基因工程、转基因研究和基因治疗等领域。
抗生素抗性：
质粒常携带抗生素抗性基因，使得负载质粒的细胞在含有相应抗生素的培养基中能够生存，方便了质粒的筛选和维持。
生产大量蛋白质：
质粒可以用于生产大量蛋白质，以便科学家在受控环境中纯化和研究它。
生产发光蛋白：
质粒可以用于生产发光蛋白，以便科学家跟踪其在细胞内的位置或数量。
监测特定环境中化学物质的水平：
质粒可以用于生产酶，以对生物体的基因组进行特定的、受控的改变（基因组工程）。
生产合成病毒：
质粒可以用于生产可用于研究或治疗的合成病毒。
基因克隆：
质粒常用于促进DNA片段的克隆，通过将目标基因片段重组到质粒中，然后将其转入受体细胞中进行增殖和表达。
基因表达：
质粒用于基因表达，通常包含启动子、转录终止子序列和插入基因，以驱动插入的DNA转录生成RNA。
基因敲减：
质粒可以用于减少内源基因的表达，通过表达靶向目的基因mRNA的shRNA来实现。
基因组编辑：
质粒可以用于靶向和编辑基因组，通常使用CRISPR技术完成。
报告基因：
质粒可以用于研究遗传元件的功能，这些质粒包含一个报告基因（例如，荧光素酶或GFP），可提供遗传元件活性的读数。
病毒质粒：
质粒可以通过修饰的病毒基因组，有效地将遗传物质递送到靶细胞中，用于制造病毒颗粒，例如慢病毒、逆转录病毒、AAV或腺病毒颗粒。
质粒的易于修改性和在细胞内自我复制的能力使其成为生命科学家或生物工程师的理想工具，广泛应用于基础细胞生物学研究、基因工程、转基因技术、基因治疗以及合成生物学等多个领域。