將特定的DNA片斷結(jié)合于自我增殖的載體上，再納入寄主細(xì)胞使DNA片斷增殖，這一過程稱為DNA純系化。如果以特定的基因為對象時，則稱為基因純系化（基因克隆化gene cloning）。大腸菌K12株及其質(zhì)粒或噬菌體的EK系是其代表性的系統(tǒng)。在從各種生物所具有的巨大數(shù)目的基因中選出特定的基因DNA，一般多用下述方法：
把從某種生物中提取的全部DNA，通過限制性內(nèi)切酶等使之成為片斷，對此片斷不分級而直接進(jìn)行克隆化的實驗稱為霰彈槍式實驗。即此時先將各DNA片斷無差別地進(jìn)行克隆化，然后將所要求的片斷選取出來，除根據(jù)其基因表現(xiàn)型進(jìn)行選擇和測定外，還可使用集落雜交法（或噬菌斑雜交法）。與此相反，作為目標(biāo)的基因從特異出現(xiàn)的組織中將信使RNA（m-RNR）分提，通過反轉(zhuǎn)錄酶合成與mRNA互補的DNA（cDNA），將此DNA與載體結(jié)合而進(jìn)行克隆化，這是最常用的方法。在這種情況下，可直接獲得所需要的遺傳信息的DNA克隆，但在cDNA由于基因內(nèi)區(qū)部分缺失，而與原來基因在結(jié)構(gòu)上不同。不過cDNA的這種性質(zhì)，根據(jù)實驗?zāi)康亩嗑哂欣c，同時可利用被克隆化的cDNA從基因組DNA中找出原來的基因而再進(jìn)行克隆化也是可能的。此外，對巳知氨基酸序列的蛋白質(zhì)，認(rèn)為在遺傳密碼表中有其相反對應(yīng)的DNA堿基序列，據(jù)此也可被用于人工合成的DNA克隆化的方法中。