人工染色體克隆載體實際上是一種穿梭克隆載體,含有質粒克隆載體所必備的第一受體(大腸桿菌)源質粒復制起始位點,還含有第二受體(如酵母菌)染色體DNA著絲點、端粒和復制起始位點的序列,以及合適的選擇標記基因。這樣的克隆載體在第一受體細胞內可以按質粒復制形式進行高拷貝復制,在體外與目的DNA片段重組后,轉化第二受體細胞。
可在轉化的細胞內按染色體DNA復制的形式進行復制和傳遞,篩選第一受體的克隆子,一般采用抗菌素抗性選擇標記；而篩選第二受體的克隆子,常用與受體互補的營養缺陷型。與其他克隆載體相比,人工染色體克隆載體的特點是能容納長達1000kb甚至3000kb的外源DNA片段。
常見的人工染色體克隆載體主要有酵母人工染色體、細菌人工染色體載體和P1人工染色體載體等。
酵母人工染色載體(YAC)是利用釀酒酵母的染色體的復制元件構建的載體,其工作環境也是在釀酒酵母中。釀酒酵母的形態為扁圓形和卵形,生長的代時為90min。YAC載體的復制元件是其核心組成成分,其在酵母中復制的必需元件包括復制起點序列即自主復制序列、用于有絲分裂和減數分裂功能的著絲粒和兩個端粒(TEL)。YAC載體的選擇標記主要采用營養缺陷型基因,如色氨酸、亮氨酸和組氨酸合成缺陷型基因trpl、leu2澀和his3、尿嘧啶合成缺陷型基因ura3以及赭石突變抑制基因sup4等。與YAC載體配套工作的宿主酵母菌(如AB1380)的胸腺嘧啶合成基因帶有一個赭石突變ade2一1。帶有這個突變的酵母菌在基本培養基上形成紅色菌落,當帶有赭石突變抑制基因sup4的載體存在于細胞中時,可抑制ade2一1基因的突變效應,形成正常的白色菌落。
利用這一菌落顏色轉變的現象,可用于篩選載體中含有外源DNA片段插入的重組子。