假如说植物“克隆”是一种天然属性的话，那么动物的克隆则复杂得多，也难得多。直到1996年7月5日英国科学家维尔穆博士培育的首只克隆羊“多莉”降生后，动物克隆技术才取得成功。10年后，动物克隆技术遍及英国、美国、法国、荷兰、日本、加拿大、澳大利亚等许多国家。我国西北农林科技大学教授、博士生导师张涌培育的世界首例成年体细胞克隆山羊于2000年6月22日诞生；截至2006年，我国动物学家已先后成功克隆出绵羊、山羊、奶牛、黄牛、猪、兔等动物。
动物克隆技术的诞生，也为世界医药及医学市场带来了巨大的商机。据美国商业部门统计，2005年克隆医药产品市场规模已超过1000亿美元。我国在利用动物干细胞克隆器官方面业已取得突破性进展，不久的将来会引发世界医学史上新的革命。
2.细胞融合
所谓细胞融合，是指生物体细胞彼此接触时，原生质膜的双层磷脂相互连接，异种细胞的核、颗粒和酶等互成混合体。也是将不同遗传型生物体细胞融合在一起经过培养成为新的杂种个体，所以这种方法又叫体细胞杂交。
自从科学开始了植物原生质体的分离技术之后，很盛行由细胞融合获得杂种植物的研究。大量事实证明，细胞融合具有以下特殊作用：一是由二倍体进行的体细胞融合能获得双二倍体植物，完全的双二倍体一般会结果实，故可利用杂种的种子来缩短育种年限；二是能够产生导入远缘种核内基因的种；三是可生产具有两种细胞质遗传信息的杂种。有性杂种细胞质只能继承一个亲本的细胞质，即只具有母性遗传特性，而体细胞融合杂种可继承两个亲本的细胞质，具有两性的遗传特性。后者被称为细胞质杂种。
细胞融合的操作步骤大体分三步进行：（1）纤维、果质胶等溶解细胞壁获得原生质体；（2）原生质体的融合；（3）融合原生质体分化细胞成为块，再分化得新品植物体。其中：原生质的融合又分三个阶段：一是点接触，在钙离子存在下，两种植物原生质体的表面相互接触，但各个原生质体仍维持完整的球形；二是面接触在加入PEG（聚乙二醇）后，两原生质体呈斜球形，并发生细胞膜融合，三是完全融合，细胞膜融合后，细胞质、细胞核等也融合到一起，合成一个球形或卵圆形细胞。
我国自1972年世界首次人工育成体细胞杂种植物以来，迄今已育成了十多种杂种植物，它们是：烟草、曼陀罗、龙葵等的种间杂种，番茄和马铃薯、曼陀罗和龙葵、烟草和东莨、颠茄与曼陀罗、胡萝卜和明党参、胡萝卜和荷兰芹，油菜和著菜等属间杂种。此外，通过C3植物（水稻、小麦）和C4作物成固定太阳能效率高的新物种。
其中，最引人注目的是番茄和马铃薯融合杂种，它地下结马铃薯，地上结番茄，固定太阳能的效率很高。不过结的果实小，有待进一步改良。如果将番茄融合杂种进行回交则可把遗传到杂种中的马铃薯的耐寒性导入番茄中，这样在寒冷地区也可栽培杂种番茄了。
另外，人们正热衷于豆科植物和其他非固氮性植物的细胞融合，并已取得可喜成果。例如：中科院于1981年所采用细菌原生质体融合，从而育成了新的杂合杂种，它具有结瘤和固氮的特性，将其注射到番茄植株茎内后，寄主番茄也获得了结构和固氮能力。豆科植物固氮基因向其他植物的有效转移，将为人类开辟一条少用氮肥、多增产农产品的有效途径。
3.脱毒技术
“脱毒”即脱离毒害之意。“脱毒技术”是兴起于20世纪70年代初的防治马铃薯环腐病的一项有效技术，迄今仍具有很强的生命力。
为了防止环境病传播，脱毒技术起初采用切刀消毒法。为了防止环腐病在切种薯时传染，在切薯时一定进行切刀消毒，即切了病薯时，除把病薯除去外，还要把切刀消毒（药剂消毒：用2%的升汞水或70%~80%的酒精，开水消毒），然后再切健薯。甘肃省临洮县在良种繁育过程中创造了育秧芽栽技术即避免了切刀传毒，使环腐病发病率降低到1%（而切块的则高达31%），又节省种薯（一般每亩（0.067hm2）省种薯70%），提早成熟，提高产量（临洮县芽栽马铃薯创造4979kg高产纪录）。还有囫囵播种技术等都起到了良好的防治效果和增产作用。为彻底消除马铃薯病害的威胁，通过培育实生苗，即马铃薯浆果内的种子播种后发芽长成的植株叫做“实生苗”。通过温室育苗、阳畦育苗和露地直播等方法培育“实生苗”，以此繁殖薯种供给生产，这就是脱毒技术。
为了提高脱毒原种的繁殖系数，降低生产成本，不少地方采用了高倍繁殖方法（也即快繁技术），加快了马铃薯脱毒种薯的推广。所谓快繁技术，即单芽眼切块育苗，再进行顶端播培育，一粒微型薯一般可扩繁12株以上，多者达60株。这种高倍快繁方法能扩大繁殖系数，同时也不影响种薯质量。
4.单倍体育种
关于单倍体育种的研究，于20世纪60年代中叶许多国家广泛开展。我国山东产烟区，农民同科研人员结合，在我国首次用单倍体育种法培育出了烟草新品种——“单育1号”。
单倍体植物最初发现于20世纪20年代，是由单亲生殖所形成的。一般植物体细胞含有双倍染色体组（2n）经过减数分裂的生殖细胞只含有单倍的染色体组（n）如果不经受精单独发育成植物体，这种特殊的植物，便是单倍体植物。
1964年，有人在进行曼罗陀花药培养试验时，发现从花药中长出许多胚状体，1966年又进一步研究，证明它们是从花粉发育而成的幼小的单倍体植物。这个发现立即引起育种工作者的关注，接着便开始在烟草、水稻、玉米、小麦等作物上进行从花粉培育单倍体植物的试验，并相继获得成功，终于拉开了单倍体育种新方法的序幕。
单倍体植物在育种上的作用。单倍体植物与通常二倍体植物相比，在外表上看，株型变得矮小，叶片细薄，几乎所有营养器官都比较瘦小。从遗传基础看，单倍体植物只有一套染色体，在有性生殖过程中不能进行正常的减数分裂，因而它们几乎是完全不育的，只繁殖到当代而告终。如果仅从这一点看，单倍体植物本身在育种上是无利用价值的。然而在育种中，如果把单倍体作为一个中间环节，就能很快地获得纯系，加快育种速度，并能创造出植物的新类型。
一是利用单倍体植物克服杂种分离缩短杂交育种年限。在杂交育种时，由于杂种后代的不断分离，要获得一个稳定的品系，通常需要4~5年甚至更长的时间。
如果能从杂种后代的花粉培育成单倍体植物，再使它们加倍变成二倍体植物，这样，就可以避免异质配子的结合，而可以很快得到纯合的二倍体（纯系）。
按照上述程序，通过F1代的花粉药培养即可得到单倍体植物并进一步获得纯系。这样从杂交的时间算起，只需2年就能得到稳定的不分离的品系，大大缩短了育种年限。
二是通过单倍体植物可很快获得自交系。配制玉米杂交种需要自交系，而要培育出一个玉米自交系，往往需要很长时间。
如果采用单倍体育种法，那就简便省事多了。因为从单倍体植物加倍得到的纯合二倍体植物，实际上就是标准的自交系。因此，通过单倍体育种途径，只要1年时间，就可以获得我们需要的玉米自交系。
三是单倍体植物的突变育种。单倍体植物只有一套遗传物质。因此，在性状表现上没有显著掩盖隐性的问题。如果单倍体植物经过辐射或化学诱变处理，不论是显性突变或隐性突变，在处理的当代就可看到某些方面的变异。好的单倍体突变植株一经选出，就可进行染色体加倍处理，从而很快地便可获得纯合的突变品系，加快了育种的步伐。用此方法已经有人在烟草上进行了成功的尝试。
（三）微生物工程
1.生物农药
化学农药因其毒副作用日益受到人们的排斥，美国、英国、日本、巴西等国家已下令逐步取缔化学农药。生物农药则以其高效、安全、经济、使用方便及与环境相容等优势成为农药产业的发展方向。
生物农药是指来源于生物并可对特定害虫具有防控效果且对公众安全性极高的农药。目前，生物农药主要有三大类：苏云金杆菌杀虫剂、病毒杀虫剂、植物提取液杀虫剂。其中苏云金杆菌杀虫剂是目前生物农药研究和开发应用最成功的杀虫剂，约占生物农药总量的90%以上，能防治150种鳞翅目害虫，药效比化学农药高出55%。
目前，生物农药全世界市场销售比例已达农药总量的20%，销售额80亿美元。我国“十五”期间“863”高技术计划和《国家中长期科技规划》中，均将生物农药列为重点攻关项目。
2.生物钾肥
生物钾肥——硅酸盐菌剂通过微生物的作用，活化土壤中的K、P及Mg、Fe、Si、Mo等，被作物吸收利用，即所谓使用生物钾肥，就地取钾可以不施化学钾、磷肥。硫酸钾与生物钾混合使用见效快，肥效倍增持久，且无副作用。生物钾肥1g含菌2亿~3亿个，亩（0.067hm2）施1kg，花5~6元等于就地建立一座2000亿~3000亿个菌的钾、磷肥转化加工厂。生产实践，亩施1kg生物钾肥相当于亩（0.067hm2）施15kg硫酸钾或30kg过磷酸钙的增产效果。生物钾肥在小麦上应用有极显著的增产效果（增幅在22.8%~24.1%之间），可以促进分蘖，增加有效穗数和穗粒数，从而达到增产的效果。生物钾肥的作用有以下几种方法：
（1）拌种法
凡直接播种的作物都可以用生物钾肥拌种，它既不烧种烧芽，且越接触种芽、根效果越好。如玉米、高粱、谷子等作物拌种1亩（0.067hm2）地用0.5kg。大豆、花生、水稻等作物拌种施入穴中或根部，施后及时封土。
（2）穴施法
马铃薯、甘薯、西瓜、黄瓜、番茄等栽种时，穴施生物钾肥，亩（0.067hm2）施量2~4kg兑潮湿细土10~15kg，混合拌种施入穴中或根部，施后及时封土。
（3）蘸根法
甘薯、水稻、青椒、茄子等作物移栽时亩（0.067hm2）用生物用肥1~2kg，兑水5~10kg，混合均匀，直接蘸根移植。
（4）开沟施法
桃、梨、苹果、葡萄等果树类施生物钾肥可开沟追施。如苹果树追施距树身向外挖放射形5~6条沟至树冠，沟深15cm，宽10cm左右。施量根据树的大小或挂果多少而定。一般苹果株产100~150kg果，施生物钾肥150~200g；株产250kg果子，施入250~300g，施后及时覆土灌水效果更好。
（5）追施法
作物苗期或生育前中期追施生物钾肥。如：黄瓜、架豆、白菜等作物可在苗期刨埯开沟、扎眼、浇灌或随水浇灌施肥；玉米、大豆、高粱等作物结合铲趟追施，亩（0.067hm2）用量2~4kg，可兑土混合追施。
生物钾肥可以与尿素，硫酸钾、氯化钾等化肥混合施用，但要现混现施不能长期存放，混合时先将生物钾肥与少量细土混合后再与其他化肥混合。不能与草木灰等碱性物质混合使用，以免影响使用效果。
3.微生物土壤接种剂
微生物土壤接种剂由植物促生根际细菌（PcPR）发酵制成的休眠状态活菌制剂。其功效可抑制有害菌，减少土壤病害，分泌植物生长激素，刺激根系发育，增强养分吸收能力；增加有益微生物数量和活力，促进有机质分解。内含细胞分裂素，生长素，赤霉素，多糖、氨基酸，维生素等，可调节作物的各种生理活动。
使作物叶色浓绿、叶片增大，茎秆粗壮，打破休眠，促进种子发芽，提高出苗率，促进开花结实，防止早衰和落花落果，增强作物抗寒，抗病能力。用法：以适量水稀释后均匀浇灌于作物根区，出苗或定植后浇1次，15、30天后各浇1次；或以适量水稀释后与30~50kg有机肥拌匀，作基肥，追肥。每亩（0.067hm2）每次用量20~50g。
（四）胚胎生物工程
胚胎生物工程是动物胚胎移植（就是将供体母畜的受精卵移植到另一受体母畜的子宫内，使之正常发育，俗称“借腹怀胎”）的延伸，其概念涵盖了所有对配子和胚胎进行操作的技术方法。可分为四大类：一为胚胎移植和胚胎的体外生产技术体系，包括胚胎移植、卵母细胞与胚胎的冷冻保存、卵母细胞的体外成熟和体外受精、胚胎性别鉴定和控制等技术；二为动物克隆技术，包括胚胎分割和细胞核移植技术；三为转基因动物技术和胚胎嵌合技术；四为胚胎干细胞技术，这项技术可用于生产克隆动物和转基因动物，研究细胞分化和胚胎发育的基因调控，作为组织工程的种子细胞。
胚胎移植之所以可行，一是基于母牛发情后生殖器官的孕向发育。在发情后的最初一段时期（周期性黄体期），不论是否已受精，母牛生殖系统均处于受精后的生理状态之下，在生理现象上，妊娠与未孕并无区别。所以，发情后的母牛生殖器官的孕向变化，是进行胚胎移植时使不配种的受体母牛可以接受胚胎，并为胚胎发育提供各种条件的主要生理学依据。二是基于早期胚胎的游离状态。胚胎在发育早期有相当一段时间（附植之前）是独立存在的，它的发育基本上靠本身贮存的养分，还未和子宫建立实质性联系。所以，在离开活体情况下，在短时间内可以存活。当放回与供体相同的环境中，即可继续发育。三是基于胚胎移植不存在免疫问题。受体母畜的生殖道（子宫和输卵管）对于具有外来抗原物质的胚胎和胎膜组织，一般来说，在同一物种之内，并没有免疫排斥现象，这一点对胚胎由一个体移植给另一个体后而继续发育极为有利。四是基于胚胎和受体的联系移植的胚胎。在一定时期会和受体子宫内膜建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后的正常发育。此外，受体并不会对胚胎产生遗传上的影响，不会影响胚胎固有的优良性状。
胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育获得人们所需要的成体动物的新技术。早在1891年，英国剑桥大学的赫普就在兔子身上首次成功地进行了受精卵的移植实验；到20世纪30年代，这项技术已在畜牧业上获得了越来越明显的效益；进入70年代，国外已出现了专门从事受精卵移植的企业。我国从20世纪90年代中期才进入大规模研究开发，到2001年内蒙、新疆、天津、山东、江西、云南、宁夏等省区已初显产业化雏形。目前，我国在胚胎移植改良牛、羊品种，体细胞克隆牛、羊等家畜的技术方面已经进入国际先进行列。但在胚胎生产规模、胚胎利用率、移植成活率等方面还与发达国家存在一定的差距。