หน่วยพันธุกรรมหรือยีน (Gene) 

      หน่วยพันธุกรรมหรือยีน (Gene) คือ ดีเอ็นเอส่วนที่เป็นลำดับของรหัสทางพันธุกรรม (Genetic code) สำหรับการสร้างโปรตีนทุกชนิดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต รหัสทางพันธุกรรมเกิดจากการเรียงลำดับของนิวคลิโอไทด์ทั้ง ๔ ชนิด โดย ๑ รหัสพันธุกรรมเกิดจากการเรียงตัวของนิวคลิโอไทด์จำนวน ๓ นิวคลิโอไทด์ (triplet code) รหัสทางพันธุกรรมหนึ่ง ๆ มีความจำเพาะกับกรดอะมิโน (amino acid) ที่เป็นองค์ประกอบของโปรตีนเพียง ๑ ชนิดจากจำนวนกรดอะมิโนที่มีอยู่ทั้ง ๒๐ ชนิด การเรียงตัวของลำดับ จำนวน และชนิดของกรดอะมิโน ที่แตกต่างกันทำให้เกิดเป็นโปรตีนชนิดต่าง ๆ ความแตกต่างของลำดับนิวคลิโอไทด์บนสายดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดส่งผลให้เกิดความแตกต่างกันในระดับรหัสทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทำให้สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันแต่ต่างสายพันธุ์ที่มียีนแตกต่างกันเกิดการสร้างโปรตีนและมีกระบวนการทางชีวเคมีต่างกันออกไป สิ่งมีชีวิตจึงมีความต่างและความหลากหลายในลักษณะทางพันธุกรรมที่ปรากฏออกมา 
      การค้นหาหน้าที่ของยีนและกลไกการทำงานของยีนสามารถตรวจสอบได้จากผลิตผลหรือลักษณะต่าง ๆ ที่เป็นการแสดงออกของยีนนั้นในสิ่งมีชีวิตที่ทำการศึกษาโดยเปรียบเทียบระหว่างยีนปกติกับยีนที่ทำงานผิดไปจากเดิมหรือยีนกลาย (mutated gene) จากการสกัดแยกยีนที่สนใจออกมาจากสิ่งมีชีวิต ทำการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์และนำมาส่งถ่ายกลับเข้าไปในเซลล์ปกติแล้วตรวจดูผลที่เกิดขึ้น  ทำให้ทราบว่ายีนนั้นทำงานหรือควบคุมการแสดงออกของลักษณะทางพันธุกรรมอะไร นอกจากนี้ยังสามารถทำการดัดแปลงยีนให้สร้างผลิตผลตามต้องการได้โดยอาศัยเทคโนโลยีการตัดต่อยีน ด้วยวิธีการดัดแปลงหรือปรับปรุงชิ้นส่วนดีเอ็นเอหรือยีนให้เป็นไปตามที่ต้องการแล้วทำการส่งถ่ายยีนเข้าสู่สิ่งมีชีวิตเป้าหมายเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม หรือ GMOs (Genetically Modified Organisms) ต่อไป 

ได้มีการนำวิธีการด้านเทคโนโลยีชีวภาพต่าง ๆ มาใช้ เพื่อศึกษาทางด้านยีนและด้านพันธุกรรม ได้แก่ 
    ๑. การสกัดแยกดีเอ็นเอออกจากเซลล์ 

    ๒. การตัด ต่อ รวมทั้งการดัดแปลงชิ้นส่วนดีเอ็นเอ 
    ๓. การเพิ่มปริมาณยีนหรือการโคลน ยีน (gene cloning) 
    ๔. การเพิ่มชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่มีความจำเพาะจากการทำปฏิกิริยาภายในหลอดทดลองในเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 
    ๕. การศึกษาชิ้นส่วนดีเอ็นเอด้วยวิธีแยกขนาดและปริมาณ ผ่านตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้นโดยใช้กระแสไฟฟ้า 
    ๖. การตรวจและพิสูจน์ดีเอ็นเอที่มีการเรียงลำดับเบสที่จำเพาะบนแผ่นเม็มเบรน (เยื่อ) พิเศษ (southern bloting) 
    ๗. การหาลำดับเบสบนสายดีเอ็นเอ (DNA sequencing) 
    ๘. การศึกษาความแตกต่างระดับยีนโดยการใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอ 
    ๙. การเพาะเลี้ยงเซลล์และการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 
    ๑๐. การส่งถ่ายยีนเพื่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่ต้องการ