在遺傳學和基因工程領域，基因這個概念是經常要用的。要了解基因工程，先了解“基因”是必不可少的，否則，你就無法弄清與此有關的生物技術的奧秘。

所謂基因，在生物遺傳學上是指的遺傳功能單位。最早提出基因這個概念的是丹麥科學家約翰遜，這是1909年的事。當時他是這樣定義的：基因是用來表示任何一種生物中控制任何性狀及其遺傳規律又符合孟德爾定律的遺傳因子。說得通俗些，生物的性狀如高矮、花色、籽粒大小、動物的膚色、毛色等等都是由基因控制的。

到了1910年，美國傑出的遺傳學家摩爾根在研究果蠅的遺傳現象時，發現基因會發生突變。本來是白色複眼的果蠅，在它的後代中突然出現紅色複眼果蠅。究其原因，是控制白色複眼這一性狀的基因發生變化，變成了控制紅色複眼性狀。摩爾根認定，基因還是突變單位。同時這告訴人們，改變基因，就有可能得到新的性狀，培育出新的生物種。這對於包括基因重組技術的基因工程技術來說，是極為重要的。

在很長一段時間內，人們雖然知道基因是怎麼回事，但它是什麼具體的物質，卻並不清楚。直到1914年一個著名的實驗之後，才明確DNA是遺傳即基因的物質基礎。DNA有4種核苷酸構成，4種核苷酸固定配對形成密碼。它們就是一切生物所以會遺傳的密碼。