利用遺傳工程手段還可以提高微生物本身所產生的酶的產量。例如可以把大腸桿菌連接酶的產量提高500倍。發酵工業用大腸桿菌生產人的生長激素釋放抑制因子是第一個成功的實例。在9升細菌培養液中這種激素的產量等于從大約50萬頭羊的腦中提取得到的量。這是把人工合成的基因連接到小型多拷貝質粒pBR322上，并利用乳糖操縱子β-半乳糖苷酶基因的高效率啟動子，構成新的雜種質粒而實現的。現在胰島素、人的生長激素、人的胸腺激素α-1、人的干擾素、牛的生長激素、乙型肝炎病毒抗原和口蹄疫病毒抗原等都可用大腸桿菌發酵生產，其中有的還可在酵母或枯草桿菌中表達，這就為大規模的工業發酵開辟了新的途徑。還有些很重要的基因，如纖維素酶的基因等也已在大腸桿菌中克隆和表達。
理論研究應用重組DNA技術可以克隆和擴增某些原核生物和真核生物的基因，從而可以進一步研究它們的結構和功能。重組DNA技術的成就和提出的問題促進了遺傳學、生物化學、微生物學、生物物理學和細胞學等學科的發展，并且有助于這些不同學科的結合。目前正在形成一門新興的學科——生物工藝學或生物工程學，就是這種趨勢的反映。
動植物育種和基因治療已經有一些研究工作明確地預示著重組DNA技術在這些方面的潛力。例如把來自兔的β-血紅蛋白基因注射到小鼠受精卵的核內，再將這種受精卵放回到小鼠輸卵管內使它發育，在生下來的小鼠的肝細胞中發現有兔的β-血紅蛋白基因和兔的β-血紅蛋白。還有人把包括小鼠的金屬巰基組氨酸三甲基內鹽I（metallothioneineI）基因的啟動子及大鼠生長激素結構基因的DNA片段注射進小鼠受精卵的前核中，由此發育得來的一部分小鼠由于帶有可表達的大鼠生長激素基因，所以明顯地比對照鼠長得大。這些實驗結果為基因治療展現了可喜的前景。固氮的功能涉及17個基因，分屬7個操縱子，現在已能把它們全部引入酵母菌，而且能正常地復制，不過還沒有能使這些基因表達。改造玉米胚乳蛋白質而使人畜營養必需的賴氨酸和色氨酸成分增加的工作也在著手進行。大豆的基因已能通過Ti質粒引入向日葵。因此，可以預期隨著時間的推移在能源、農業、食品生產、工業化學和藥品制造等方面都將會取得巨大的成果。