目的基因和載體重組並進入宿主細胞後，由於操作失誤及不可預測因素的幹擾等，並不能全部按照預先設計的方式重組和表達，真正獲得目的基因並能有效表達的克隆子隻是其中的一小部分，絕大部分仍是原來的受體細胞，或者是不含目的基因的克隆子。為了從處理後的大量受體細胞中分離出真正的克隆子，目前已建立起一係列的篩選和鑒定方法。
重組體篩選的方法很多，歸納起來可分為兩種：在核酸水平或蛋白質水平上篩選。從核酸水平篩選克隆子可以通過核酸雜交的方法。這類方法根據DNA-DNA、DNA-RNA堿基配對的原理，以使用基因探針技術為核心，發展了原位雜交、Southen雜交、Northen 雜交等方法。從蛋白質水平上篩選克隆子的方法主要有：檢測抗生素抗性及營養缺陷型、觀測噬菌斑的形成、檢測目標酶的活性、目標蛋白的免疫特性和生物活性等。
無論采用哪一種篩選方法，最終目的都是要證實基因是否按照人們所要求的順序和方式正常存在於宿主細胞中。
利用抗生素抗性基因篩選
這是一種最早發展而且目前仍廣泛使用的方法。在DNA重組載體設計時已經在質粒中裝配了抗生素抗性基因標記，如四環素抗性基因（Tetr）、氨苄青黴素抗性基因（Ampr）、卡那黴素抗性基因（Kanr）等。當編碼有這些抗藥性基因的質粒攜帶目的基因進入宿主細胞後，細胞就具有了相應的抗生素抗性，如果在篩選平板的培養基中加入有關抗生素，隻有含質粒的細胞才能生長。這種方法隻能證明細胞中確實已經有質粒存在，但無法保證質粒中已經攜帶了目的基因。為了防止誤檢，人們進一步發展了采用插入缺失的方法，同一質粒中往往有兩種抗藥性基因，在體外重組時故意將目的DNA插入到其中一個抗性基因中，使其失活，這樣得到的宿主細胞便可在含另一抗生素的培養基中存活，但在兩種抗生素都加入的平板上則不能生長。將這種菌株篩選出來，就能保證細胞中的重組質粒確實已經插入了目的基因。由於需要兩次篩選，操作比較麻煩。
例如pBR322質粒上有兩個抗生素抗性基因，抗氨苄青黴素基因（Ampr）上有單一的PstI位點，抗四環素基因（Tetr）上有SalI和BamHI位點。當外源DNA片段插入到SalI/BamHI位點時，使抗四環素基因失活，這時含有重組體的菌株從AmprTetr變為AmprTet8。這樣，凡是在Ampr平板上生長而在AmprTetr平板上不能生長的菌落就可能是所要的重組體。
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