若从基因工程原理、胚胎工程技术及在基因修饰动物生物医学研究领域的应用角度出发，可以将基因修饰动物的制备过程大致分成三个部分：

1．上游部分：基因改造和载体设计

在所改造的外源基因结构中，包括含有调控元件(regulatory element)的侧翼序列(flanking sequence)、可表达的外源结构基因(structural gene)序列和转录终止序列信号；同时为了检测方便，还可能引入报告基因(reporter gene)或报告序列(reporte sequence)或者删除目的基因的天然启动子后，将强启动子甚至增强子序列和目的基因拼接成融合基因(fusion gene)。将重组／改造完成的基因序列连接到质粒载体上保存。使用时再从载体上将改造后的基因酶切下来，经纯化后用于基因修饰操作。这部分工作将在后续章节详细论述。

2．中游部分：基因转移和胚胎移植

首先尽可能选择适当的靶细胞(如早期胚胎和ESC)进行基因体外转移和鉴定。在此基础上向整体动物过渡，实现对整体动物基因组进行人为修饰的目的。此时需要将携带外源基因的载体系统通过物理、化学或生物学方法导入受体细胞(一般是受精卵、着床前早期胚胎或ESC)内，之后经过筛选，对新构建的含有基因修饰的胚胎实施胚胎移植。在外源基因通过细胞膜导入受体细胞的过程中，除了天然的DNA转移系统（病毒）外，主要是利用物理方法，在细胞膜上形成孔道使外源DNA进入细胞。受体细胞的选择及胚胎移植是基因修饰动物制备的重要环节。与本部分相关的动物生殖生物学原理将在本章中阐述。

3．下游部分：基因整合、表达检测和筛选与基因修饰动物建系

基因修饰个体基因整合与表达检测的手段包括染色体水平、转录水平和蛋白质水平的检测：①DNA水平：外源导入的DNA只有很少一部分能整合到宿主基因组，可以采用Southern印记杂交、原位杂交、Dot杂交法或者PCR进行检测。②RNA水平用：Northern印记杂交法，如果表达量过低或存在内源性的同源基因表达，则本技术的可靠度就会受限制。而RT-PCR技术则是高敏感和特异性检测转基因的方法。③蛋白质水平：可用蛋白质印记杂交，但内源性同源产物会有干扰，所以抗体的特异性非常重要。

动物出生后，经检测基因修饰阳性的动物，依照孟德尔遗传规律，按育种程序进行选育和建系，以便在整体动物的背景上对目的基因的功能进行详细研究。