高等生物的遺傳學研究一般都通過分析遺傳性狀在有性生殖子代中的分布和出現頻率來進行。可是高等生物的生殖周期長，子代個體數目少，對于人類來講則又不能在嚴格的實驗條件下進行雜交實驗，所以給研究帶來了一定的困難。但是作為高等生物個體生命活動的基本單位的每一體細胞一般都包含著全套基因組，因此將體細胞在離體條件下培養，使之象原生動物或細菌一樣分裂、增殖，便可將微生物遺傳學的一些方法應用于高等生物的體細胞研究。例如可以分離體細胞并培養成為純種——克隆（又稱無性繁殖系）；可以定量研究各種理化因素對高等生物體細胞的作用，包括突變的誘發；可以克服生殖隔離而實現不同種（如人和鼠）之間甚至不同界（如人和大豆）之間的體細胞融合而獲得細胞雜種；通過體細胞克隆的擴增，在短期內獲得數目眾多的子代細胞從而有效地分析特定性狀的遺傳規律。在植物細胞中更可借助于植物細胞的全能性使單細胞克隆和融合細胞株分化成為完整的新植株，以便研究雜種細胞的基因表達，分析和比較無性雜種后代的遺傳變異規律，并進行育種。