体外操作DNA的首要步骤之一是提取载体DNA和所需要的外源目的基因。在细胞中DNA并非以游离态分子存在，而是和RNA及蛋白质结合在一起形成复合体。DNA纯化的基本步骤是（1）从破坏的细胞壁和膜里释放出可溶性的高分子DNA；（2）通过变性或蛋白质分解，使DNA和蛋白质的复合体解离；（3）将DNA从其它大分子中分离出来；（4）DNA浓度和纯度的光学测定。
要进行DNA重组，首先要取得我们所需要的目的基因，而基因处于DNA长链中某一特定部位，现在广泛采用的是限制性核酸内切酶降解法。这类酶能够催化双链DNA的断裂，产生限制性片段。整个基因组可切成许多片段，通过凝胶电泳将这些片段分离。然后用能够与目的基因特异结合的探针分别与这些DNA片段进行分子杂交，能够与探针杂交的DNA片段就是目的基因。探针可以是目的基因所对应的mRNA；或mRNA反转录获得的cDNA；或者利用目的基因表达产物的氨基酸序列，根据三联体密码学说推断的碱基序列，通过化学方法合成的一段寡聚脱氧核糖核苷酸。
