轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的基本操作是按體外重組DNA的常規(guī)方法，先將待轉(zhuǎn)移的外源基因克隆在一個(gè)合適的表達(dá)載體上，將這個(gè)重組DNA分子在體外注入動(dòng)物受精卵的細(xì)胞核中，然后將這個(gè)帶有外源基因的受精卵植入雌性個(gè)體的子宮，使其完成胚胎發(fā)育。這種雌性個(gè)性稱(chēng)為代孕母體(fostermother)，由此產(chǎn)下的仔畜的細(xì)胞中帶有轉(zhuǎn)入的外源基因，外源基因可以表達(dá)蛋白質(zhì)產(chǎn)物或顯現(xiàn)其所決定的性狀。這樣，就能培育出新的品種。

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物除了可用于育種目的外，還可以建立人體疾病的模型，模擬人類(lèi)疾病發(fā)病的原因和進(jìn)程，作為疾病診斷、治療和藥物篩選的有效工具。此外，也可用于研究基因在生長(zhǎng)、發(fā)育中的生物學(xué)功能。

當(dāng)外源基因不是注入受精卵的細(xì)胞核而是注入胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell，ES)，然后將胚胎干細(xì)胞注入胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(inner cell mass)中。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的大量細(xì)胞中混有少量攜帶外源基因的胚胎干細(xì)胞，這樣的胚泡期胚胎植入代孕母體的子宮，發(fā)育生下的仔畜將是一個(gè)嵌合型的個(gè)體，這個(gè)個(gè)體的一部分細(xì)胞帶有外源基因，另一部分不帶外源基因，在表型上也出現(xiàn)嵌合性狀。當(dāng)帶有外源基因的胚胎干細(xì)胞正好發(fā)育成為性系細(xì)胞(germline cells)時(shí)，則生下的仔畜將是外源基因的雜合體，因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞中的一對(duì)同源染色體上只有一條染色體帶有外源基因。接下去的工作就是篩選出外源基因的雜合子，使之交配，以期獲得外源基因可以穩(wěn)定遺傳的純合個(gè)體。

20世紀(jì)80年代中期，英國(guó)的JohnClack開(kāi)始在小鼠乳腺組織中高效表達(dá)人的抗胰蛋白酶(antitrypsin，ATT)基因。1991年，又在綿羊乳腺中表達(dá)。將羊乳蛋白啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的抗胰蛋白酶基因，顯微注射進(jìn)綿羊的卵細(xì)胞，獲得4雌1雄5頭轉(zhuǎn)基因綿羊。其中4頭雌綿羊都產(chǎn)下雜合體羊羔，經(jīng)過(guò)交配，下一代就得到了純合的轉(zhuǎn)基因綿羊。四頭雌綿羊分泌的乳汁中均含有ATT，在一頭名為Trasey的綿羊的乳汁中含量高達(dá)35 g／L，每頭綿羊在產(chǎn)奶期可產(chǎn)奶250～800 L。這就是把生物個(gè)體當(dāng)作生物反應(yīng)器來(lái)生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品；其他如轉(zhuǎn)基因魚(yú)、轉(zhuǎn)基因家禽等均有取得成功的報(bào)道，問(wèn)題是要繼續(xù)提高轉(zhuǎn)基因的效率。