基因工程的另一應用是為抗菌素、氨基酸酶製劑等傳統發酵工業提供高產菌株，也為這些產品的改性創造了條件。此外，基因工程還在動、植物育種方麵初見成效。由於某些關鍵基因的引入，可以使動、植物具有新的遺傳特性。基因工程是基於遺傳學基本理論的一項重要工程，它為高等生物的細胞分化、生長發育、腫瘤發生等基礎研究提供了有效的實驗手段，為探索基因結構和功能的本質提供了必要的分析手段。
在實踐上，它為解決人類在社會和經濟活動中所麵臨的威脅著人類生活各個領域的許多重大問題，諸如世界人口的不斷增長、糧食生產增長緩慢、能源日趨緊張、環境汙染日益嚴重等問題，開辟了新的途徑。
人類基因數據庫的一部分。
生命的搖籃——胚胎的研究
胚胎研究被視為生命科學中最為複雜的科學，從20世紀僅有兩組科學家因為胚胎研究而獲得諾貝爾獎這一點就可以得到證明。20世紀的胚胎學留給後人的不僅是遺憾，而且也是挑戰。斯佩曼因為發現胚胎發育中的組織者效應，而獲得1935年諾貝爾獎。時隔60年後，借助分子生物學的手段和方法，劉易斯等人因為證明基因如何控製果蠅的早期胚胎發育，而獲得1995年諾貝爾獎。
破譯遺傳密碼
遺傳密碼是大自然最偉大的創造之一。在密碼中蘊藏著“生命機器”工作的重要原理，包含了生命形成和進化的豐富信息。在中心法則裏，DNA通過堿基配對規律，決定RNA的性質。那麼RNA如何決定蛋白質的性質呢？我們知道蛋白質是由比較普遍存在的20種氨基酸按一定順序連接起來的，而RNA隻有4種核苷酸（堿基A、U、C、G），這就出現了4種核苷酸如何決定20種氨基酸的問題。遺傳學上把決定氨基酸的不同的堿基排列順序，叫做遺傳密碼。從1961年起，美國生物學家尼倫伯格（生於1927年）開始破譯密碼。經過各國科學家的努力，1966年，全部密碼都被破譯。
遺傳學與細胞學的結合
20世紀初，由於人們不僅對遺傳規律有了進一步認識，而且對於細胞的構造和生殖細胞的行為也有了初步的了解。於是從生殖細胞的變化中尋找與孟德爾假定的因子相對應的成分和機製，便成為當時遺傳學家們所關注的問題。對這一問題的實驗研究，導致了遺傳學與細胞學的結合，最終發現了細胞中染色體便是遺傳因子的物質載體，從而把現代遺傳學從個體水平推進到細胞水平。
第一批重組的DNA分子誕生
經過科學家們在理論研究方麵的努力，加上一些配套技術研究的迅速發展，1972年，美國斯坦福大學的伯格等第一次把兩種不同的DNA連接在一起，世界上第一批重組的DNA分子誕生了。1973年，美國斯坦福大學的科恩等人在試管中將大腸杆菌中的兩種不同質粒重組在一起，形成複雜質後再轉入到大腸杆菌中去，結果發現在那裏複製並表現出雙親質粒的遺傳信息。從此基因工程便正式登上了曆史舞台。
科學家破譯生命天書
科學的進步和向往更簡樸、更自然的生活方式將產生矛盾，它們之間的緊張狀態，可能將隨著基因組學越來越多地滲入我們的日常生活而加劇。
國際人類基因組會議遺傳學由於破譯了人類部分基因組而發生了革命性變化。決定一個人長成什麼樣子的生命藍圖就存儲在受精卵的脫氧核糖核酸中，它攜帶著決定蛋白質結構的遺傳信息——基因，這些基因按一定順序排列。人體每一個細胞中的基因都排列在緊密纏繞在一起的脫氧核糖核酸“細線”上，進而組成一對對的染色體。基因是生命發育過程中的“指示”或“命令”，它可以說明為什麼一個人的外貌和舉止與別人不同，還可以說明為什麼有些人易生病。
國際人類基因組計劃是人類首次全麵、係統地研究人類遺傳物質DNA的一項國際合作公益計劃。它的核心內容是，測定人類基因組的全部DNA序列，從而獲得人類最基本的生物學信息。成果將由全人類自由分享，是21世紀生命科學的基礎和先導。