基本生物學
每個人的獨特性和個性，是由人體細胞內許多化學結構互動所產生的。為了了解這種互動原理的遺傳工程學，科學家必須研究有關於染色體、基因和 DNA 等等相關的知識。他們需要了解 DNA 、基因和有機體的遺傳，來改變目前的 DNA 結構。另一個和此遺傳工程學相關的重要課題，就是酵素作用。
DNA 的發現:
DNA 的化學結構，早在 1869 年就被發現，但直到 1943 年才被確認與基因遺傳有關。經過多次的模型測試，終於在 1953 年， James Watson 和 Francis Crick ，發現了 DNA 螺旋聚合體的架構，就是兩條 DNA 鍵，彼此纏繞成一個螺旋形狀，也就是 DNA 雙螺旋結構。
DNA 的結構:
每個 DNA 分子，是由上千的核酸組成。每個核酸都含有五碳糖、磷酸和鹼基三部分。因為有四種不同鹼基結構，所以有四種 DNA 核酸。
James Watson 和 Francis Crick 的 DNA 模型，可以描述 DNA 鍵中鹼基順序，就是所謂的遺傳密碼。大多數物類的遺傳密碼是相似的，不同的只是少數。 DNA 分子有固定的模式，可以用來複製新的 DNA 分子的基礎。每 一段 DNA 是一段密碼，用以產生一種特定的蛋白質，即所謂的基因，每個人的 DNA 包含 80,000 個到 100,000 個基因。
染色體是細胞裏面的 DNA 包裝成的，以 DNA 包裝結構來分，生物可分兩大類，一是真核生物，此類生物的染色體集中在細胞核中。另一是原核生物，此類生物它們的 DNA 和細胞內各部位都接觸不集中。但是一些原核生物和極少的真核生物有 plasmids 。 Plasmids 是染色體外的 DNA ，是獨立的，是自我複製基因資料，這些有用的 plasmids 對研習 DNA 重組技術的基因表現有很大的幫助。
基因和遺傳
基因:
基因是遺傳的基本單位。每個基因是由一些 DNA 或 RNA 成分組成的。基因在染色體有固定的位置，基因控制體內蛋白質的化學合成、化合物的形成。在每種生物中，基因控制不同的酵素產生。
遺傳:
遺傳就是基因由上一代承傳到下一代，這些基因也就是個性。個性承傳的接收，決定動植物的特性。細胞核中的染色體分裂成小的基因單位，每個基因內包含某種遺傳密碼，每一種類的植物或動物，都有相當數量的染色體，每種染色體都是成對的。某些遺傳特性是每種生物，都會承接的，但有某些特徵，在承傳過程中會影响個別植物或動物的成長或功能。植物會承接形態和代謝功能上的影響，動物則承接行為、心理和生理上的影響。
遺傳不好的一面，會造成很多人類的疾病和變態。缺陷的基因會造成問題，然後經由遺傳傳遞。 由於缺陷的基因所可能造成問題，有性染色體結構上的缺陷，如染色體數目多寡，或是基因受藥物、輻射、維生素缺乏，或是病毒的影響。 1866 年，奧地利修士Gregor Mendel ，根據他所做的碗豆配對實驗，提出了遺傳基本法則，奠定現代遺傳學的基礎，遺傳的基本法則：
- 遺傳因子不相混合，但維持隔離狀態
- 遺傳因子有顯性和隱性之分
- 子代會承襲父代一半的基因
- 不同的子代可能從父代承襲不同組合基因 。
酵素
簡介:
酵素是一種生物體內產生的蛋白質，它可以加速體內某些化學反應。酵素可分裂或構成分子，酵素對一種叫受質的分子產生作用，受質是可 附帶或成長在它物表面的有機體。此外酵素也是催化劑，已被證實可加速某種化學反應的物質，但本身不會變化。酵素有很多種類，根據的 功能，可劃分為六組：
- 水解酶 (Hydrolyases)
- 裂解酶 (Lyases)
- 轉移酶 (Transferases)
- 異構酶 (Isomerases)
- 氧化還原酶 (Oxidoreductases)
- 接合酶 (Ligases)
使用:
動物和植物都需要酵素才能生存。在動物界中，酵素有助於它們的消化功能，酵素把食物分解成小單位，以便身體容易吸收。植物界則利用酵素和陽光行光合作用，吸收製造養分。由於酵素的作用，動植物可以獲得它們必須的能量，以便生存。
發現:
在 1980 年代末葉，人們發現酵素可以被 RNA 分子或抗體取代。這兩種取代物和酵素不同，但可以用來取代酵素作用。
1989 年，兩位諾貝爾獎生化學家，Sidney Altman 和Thomas R.Cech ，証實RNA 自身具有酶的催化功能。加州研究人員發現一種擬酵素，他們命名為abzymes ，它是一種抗體，但功能與酵素類似，都有加速人類體內化學反應的功能。1988 年，加拿大一家生化公司，此公司的研究員，發現兩種包含cyclodextrin glycosytransferase 的新酵素，它們具有抗高溫的功效。