لا بد وفي أية تجربة يستخدم فيها الجين من الحاجة إلى مصدر يُستخلص منه الحامض النووي سواء كان DNA أو RNA، وتتضمّن الخطوة الأولى في عملية الاستخلاص تفتيت المادة الأولية سواء كانت فايروسية أو بكتيرية أو فطرية أو نباتية أو حيوانية، ولتجنّب تضرر الأحماض النووية المراد استخلاصها، يُفضّل استخدام الإنزيمات المحللة للجدار الخلوي (فيما يتعلق بالخلايا الحاوية على الجدار مثل الخلايا النباتية)، مع استعمال المنظفات الكيمياوية المحللة للأغشية الخلوية. هذا ويُراعى عند الضرورة استخدام طريقة أكثر قساوة في سبيل تمزيق الخلايا (كما هو الحال لبعض الأجزاء النباتية)، إذ إنه قد يتعرّض الـDNA للتقطيع، الأمر الذي قد يعيق إنتاج الجزيئات التركيبية النموذجية.

بعد عملية تمزيق الخلايا يتم التخلّص من البروتينات بالفينول أو خليط الفينول كلوروفورم مع الطرد المركزي، لتتجمّع الجزيئات البروتينية في طبقة الفينول الوسطى، وتتجمّع الأحماض النووية في الطبقة العليا للمحلول والتي يتم ترسيبها فيما بعد باستخدام الآيزوبروبانول (Isopropanol) أو الإيثانول المبرد خلال الطرد المركزي. في حالة استخلاص الـDNA يُستخدم الإنزيم Ribonuclease) RNase) للتخلّص من الRNA، أما في حالة استخلاص الmRNA بهدف تصنيع الDNA المكمّل (cDNA) فيتم استخدام أعمدة السليلوز المربوط مع سلاسل الثايمين القصيرة Oligo(dT)-cellulose التي ترتبط مع الذيل متعدّد الأدنين (Poly-A) الموجود في خيوط mRNA ، إذ يُعطي هذا الأسلوب كمية كبيرة من الmRNA ويُزيل أغلب المخلفات العالقة به  .

هذا ويستخدم الطرد المركزي فائق السرعة (Ultracentrifugation) لتحضير ال DNA البلازميدي باستخدام محلول كلوريد السيزيوم( CsCl) Cesium chloride  متدرّج الكثافة، وبعد فترة تصل إلى 48 ساعة يتكثف الـDNA البلازميدي ويكون طبقة في مكان محدد في أنبوبة الاختبار، إذ تؤخذ هذه الطبقة ويتم التخلص من بقايا كلوريد السيزيوم من أجل الحصول على DNA نقي.