20世紀70年代初，人類的科學技術有了長足的發展，隨著對生命的進一步了解，一門新興的綜合性應用學科興起了，這就是生物工程。該學科應用範圍廣，對人類的生產、生活產生了巨大的影響，且未來發展前景十分廣闊，目前已經成為科技領域最先進的學科之一，為世界麵臨的資源匱乏、環境惡化、人類健康等問題提供了解決的方法和途徑。
基因工程
基因工程又稱基因操作或DNA重組，它是分子水平的遺傳工程（即狹義的遺傳工程）。基因工程是指將某種細胞的基因或人工合成的基因經重組後，引入另一種生物細胞中，在此細胞內大量合成該基因編碼的蛋白質（或多肽），改變此種細胞的基因類型。
利用基因工程或基因轉移術將一種生物細胞的基因引入到另一種生物細胞，使後者能產生原先不能合成的蛋白質或多肽，實際上就是改變生物細胞遺傳特性的表現，能快速穩定地創造新物種、新品種。在醫藥領域，通過DNA檢測可進行基因診斷；通過基因轉移可進行基因治療；利用基因工程研製幹擾素，可治療癌症。此外，還可廉價地生產許多供不應求的藥品及生物製品如胰島素、生長激素、尿激酶和乙肝疫苗等，可大大促進醫藥工業的發展。
基因文庫
在遺傳學中，用重組的DNA技術將一個生物體細胞中的所有DNA或者染色體DNA的所有片段隨機連接到基因載體上，然後將基因載體植入宿主的體內，通過克隆手段複製出各個片段，當這些製備的克隆數目多到可以囊括這個生物的所有基因後，則該組克隆的總體就被稱為這個生物的基因文庫。
基因探針
探針是一種用於探查傷口、體腔或進行精細操作的一種細長的可彎曲的外科醫療器械。而在生物技術中，基因探針又稱“寡核苷酸探針”，簡稱“探針”。指的是長度在幾百對堿基以上的雙鏈DNA或單鏈DNA探針，是利用基因分子的變性、複性以及堿基互補配對的高度精確性，對特定的DNA或其片段進行探查，並用同位素、生物素等標記出特定的DNA片段的新興技術。
基因芯片
基因芯片又被稱為DNA 芯片或生物芯片。由於人類發現了越來越多的生物基因，而眾多的基因在生物體內所起的作用是千差萬別的，要研究如此龐大的基因家族，則需要將大量的探針分子固定於支持物上，之後與標記的樣品進行雜交，通過檢測雜交信號強度來獲取樣品分子的數量和序列信息，以得出該基因的序列，而這樣的技術被稱為基因芯片。
基因擴增
基因擴增指的是細胞內選擇性複製DNA而產生大量的拷貝的過程。其是通過形成許多個細胞核而進行的，而每個核裏含有幾百個經過拷貝的rRNA基因，最後卵母細胞中的這些rRNA基因的拷貝數達到了近50萬個，這麼多的rRNA基因拷貝為卵細胞在受精後的發育過程中合成大量核糖體創造了條件。
PCR技術和PCR儀
PCR技術即聚合酶鏈式反應，簡稱為PCR，是分子生物學研究的最重要技術，並在生物科研和臨床應用中有著廣泛地應用，主要被用於放大特定的DNA片段，也可將其看做是生物體外的特殊DNA複製。PCR技術的基本原理為：類似於DNA的天然複製過程，其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物，由變性—退火—延伸三個基本反應步驟構成。
PCR儀就是利用DNA聚合酶對特定基因進行專一性的連鎖複製的技術，其原理類似於DNA的體內複製，在目前來說，它是一種常用的技術,可以將一段基因複製為原來的100億至1000億倍。
DNA序列測定技術
DNA的序列分析技術就是對構成人體DNA分子的大約30億個核苷酸的排列次序進行檢測技術，它也是進一步研究和改造目的基因的基礎。目前被廣泛應用的是雙脫氧鏈末端終止法，其工作原理是將核苷酸固定在某一點上，再以此作為開始，隨機在某一個特定的堿基處終止，產生 A、T、C、G四組不同長度的一係列核苷酸，然後在尿素變性的指令膠上進行電泳檢測，從而獲得DNA序列。
基因槍
基因槍是一種用於拯救人類生命、預防疾病的基因技術，其原理如同接種疫苗，隻是這種疫苗變成了活生生的微生物DNA。科學家將此DNA用金粉或者鎢粉顆粒包裹成球狀後，用火藥爆炸或者高壓氣體加速的方式將其直接送入完整的人體細胞中，好像子彈射出槍口一般，因此得名為基因槍。其是生化武器克星，被用於治療受到化學武器傷害的患病人群。
人類基因組計劃
人類基因組計劃是一項由美、英、法、德、日和我國科學家共同參與的一項大型科學計劃，其宗旨在於對由30多億個堿基對構成的人類基因組進行精確測序，從而發現所有人類基因並搞清其在染色體上的位置，最終破譯人類全部遺傳信息。該計劃於2001年2月12日獲得了初步的成果，人類基因組公布了99%的人類基因組序列，為人類生命科學開辟了一個新紀元。到2006年5月18日，隨著人類第一號染色體的基因測序圖正式公布，該計劃獲得了圓滿的成功。今後，生物和醫療研究隻要在其基礎上按部就班地逐步展開，就可以為人類帶來無數個新的科技成果。
人類基因圖譜
人類基因圖譜是人類基因組計劃的一項重要成果，它將人類的23對染色體上的大約31億個堿基排列順序一一測試出來並繪製成類似字典的圖譜，以便科學家進行研究。人類基因圖譜的繪製成功可以說是醫學上一場革命的開始，使人類向真正的“個性化醫療”時代又邁進一步。在今後，醫生可以直接找到患者體內出現了問題的基因，使之恢複正常，便可以治療遺傳疾病和許多疑難雜症。
水稻基因組計劃
水稻基因組計劃全稱為“國際水稻基因組測序計劃”，是由中、日、美、英、韓五國於1998年2月製定的重大國際合作的基因組研究項目，其宗旨在於通過繪製水稻的基因圖譜，從而加強水稻育種工作，以達到提高水稻產量的目的。到2002年12月12日，我國宣布中國水稻即秈稻的基因組“精細圖”已經完成。這項成果不僅將為全球從事水稻和植物生物學研究的科學家提供急需的數據，為功能基因組學和蛋白質組學的研究奠定堅實基礎，而且將為全麵闡明水稻的生長、發育、抗病、抗逆和高產規律，推動遺傳育種研究產生重大影響。
基因診斷
基因診斷又被稱為DNA診斷或分子診斷，是通過從患者體內分解出遺傳信息，並用基因檢測的方法來判斷患者得病的病因和種類的一種方法。特別對基因異常而引起的遺傳病可以迅速地查明病因來獲得最終診斷。目前，基因診斷檢測的疾病主要有三大類：感染性疾病的病原診斷、各種腫瘤的生物學特性的判斷、遺傳病的基因異常分析。