1、從基因文庫中獲取目的基因；2、cDNA文庫；3、反轉錄法；4、人工合成法。目的基因，也稱靶標基因，是指在實驗中研究或操縱的特定基因。在基因克隆過程中目的基因就是要分離、純化、克隆並轉化到生物體的那個可以帶來預期表型性狀如抗蟲或耐除草劑的基因。
目的基因獲得方法是取得含有所需生物學功能或編碼所需產物結構基因的DNA片段的方法。1969年貝克威思等從大腸桿菌中分離出了乳糖操縱子DNA，以後有不少科學家用生物學方法、物理化學方法分離出許多純化的基因。但總的來看為數不多。
1970年首次完成了77對鹼基的酵母丙氨酸tRNA基因的全合成；1973年又合成了126對鹼基的酪氨酸tRNA的結構基因。但上述兩次合成的基因都不能得到表達。1976年8月成功地合成了能表達功能的人工基因——193對鹼基的大腸桿菌酪氨酸tRNA基因。自此以後人工合成基因的報道不斷出現。
