被切斷的DNA
直到20世紀後半期為止，分子生物學已經揭開了遺傳現象的基本機製。雖然隻是一部分，但通過了解這一部分生命的奧秘，我們終於能夠工業化地利用基因了。
粗略地說，基因就是排列成一列形成DNA的四種核堿基。將具有特定功能的DNA片段（基因）從某個生物的細胞中剪切，放入另一個生物的細胞中並使其順利表達（基因敲入），以及讓特定基因停止運轉（基因敲除），這兩者是基因工程的基礎。
在編輯DNA時，需要使用限製性核酸內切酶和DNA連接酶。
限製性核酸內切酶本來是細菌為了保護自身不受病毒侵犯而進化出的一個結構，是能夠水解進入細胞內部的病毒的DNA的酶。它可以識別出病毒特有的核酸序列，以免誤將自身的DNA水解。利用這種特性，我們可以辨認出特定的核酸序列，並將其剪切。
DNA連接酶則是能夠把剪切過的DNA連接起來的“強力膠”。在細胞內部，DNA會因為各種各樣的原因而斷裂。DNA連接酶就是為了修補DNA而進化出來的酶。在將被限製性核酸內切酶剪切出的DNA和其他DNA連接起來的時候會用到它。
將基因導入細胞時會使用“vector”（載體）。vector在拉丁語中是“媒介”的意思，它是用來將DNA片段運送至細胞內部的工具。載體有很多種類，在本節中我將為大家介紹三種代表性的載體。
第一種是質粒載體。質粒是微生物（細菌或酵母）體內的環狀DNA，獨立於其他染色體。用電腦來舉例的話，染色體DNA就是存有維持基本功能的內設硬件，質粒就相當於在傳輸軟件和文件時所用的USB閃存盤。
其實，自然界中的微生物也在通過交換質粒來交換遺傳信息。微生物並不僅僅依靠突變來獲得新的性狀，還會通過質粒來傳播自己偶然間獲得的性狀。質粒載體借用的就是微生物們所使用的這種技術。