1、Oct-4转录因子表达产物的检测

        转录因子Oct-4在多能胚胎干细胞和原始生殖细胞中表达，当全能细胞分化形成体细胞或胚外组织时，Oct-4基因则不再表达，原始生殖细胞是原肠胚形成之后唯一表达Oct-4基因的细胞。在体内剔除Oct-4基因的胚胎就会出现早期死亡现象，这是原本应该生成ICM的饲养外胚层细胞分化的结果。这一结果表明Oct-4基因在维持ES细胞和原肠胚阶段原始生殖细胞的全能性表型时起着非常重要的作用。这提示Oct-4基因的存在与否也可以作为ES细胞鉴定的指标之一，Oct-4的检测方法(以小鼠原始生殖细胞染色为例):将小鼠原始生殖细胞接种于盖玻片上，用多聚甲醛固定15min，甲醇后固定5min，PBS洗涤3次，加免抗小鼠OCT-4抗血清作为一抗，保温45min,PBS洗涤后，加羊抗免FITC-IgG作为二抗，室温避光45min，PBS洗涤后以PBS甘油封片，荧光显微镜下观察。EG细胞连续传代多次仍持续表达发育多能性的标志性基因 Oct-4，分化细胞和饲养层细胞则为阴性。

2、核型分析

        ES细胞与EC细胞不同的是其具有稳定正常的二倍体核型，这是ES细胞能够进行体外一系列操作的一个很重要的特征。因此，具有稳定的二倍体核型是ES细胞的特征之一。核型分析采用标准的染色体核型分析方法。

3、体内体外分化实验

        体内分化实验，就是把ES细胞集落离散后按一定浓度(一般为1x10⁶~1x10¹⁰/mL)注射到裸鼠(即免疫缺陷鼠)的皮下，观察有无组织瘤的出现。待瘤长到肉眼可见时(从注射ES细胞到组织瘤的取出大约需要3~6周)，处死小鼠，取出组织瘤做切片，如果是ES细胞，则组织瘤所做切片应包含代表三个胚层的细胞。

        ES细胞的体外分化实验，包括自然诱导和人工诱导体外分化两个方面。自然诱导分化就是把获得的ES细胞集落离散后，接种到无饲养层也无分化抑制物的培养皿中，添加基础培养液，如果是ES细胞，就会部分聚集形成类胚体状物，进而有可能形成囊状胚体，而另一部分则有可能自然分化为神经细胞、心肌细胞等。在有饲养层老化的条件下，ES细胞集落也有向心肌细胞转化的趋势，这可能与饲养层细胞老化，分泌的分化抑制因子量大幅度降低有关。ES细胞的人工诱导分化就是在基础培养液中添加相应的分化诱导因子，使ES细胞向特定的方向分化。如维A酸(retinoicacid，RA)可诱导ES细胞分化为体壁内胚层；神经生长因子可诱导 ES细胞分化为神经细胞；ES细胞与甲状腺基质细胞共培养，并以IL-3、IL-6、IL-7混合诱导，可分化为BT淋巴细胞和造血细胞；利用二步重组法，可以诱导ES细胞定向分化，并建立连续生产血液干细胞的 ES 细胞系统等。此外，常见的分化诱导剂还有DMS0、六亚甲基乙酰胺( hexamethylenebis acetamide,HMBA)等。

3、 嵌合体的制备

       能否参与胚胎发育，并最终形成包括生殖系在内的嵌合体，是衡量ES细胞全能性的另一个指标。将ES细胞通过聚合法或注射法与受体胚胎相结合，在体外发育至一定阶段后移植到假孕母体内，如果该细胞具有全能性，则就会得到嵌合体动物。嵌合体动物可以通过皮毛颜色、蛋白质 DNA 指纹、同工酶等进行检测。目前，多种动物都已获得ES细胞参与形成的嵌合体，但真正能参与生殖系传递，即能产生功能性配子的嵌合体仅在小鼠实验中得到。