Evolusi
Sifat-sifat terwariskan diwariskan antar generasi via DNA, sebuah molekul yang dapat menyimpan informasi genetika. DNA merupakan sebuah polimer yang terdiri dari empat jenis basa nukleotida. Urutan basa pada molekul DNA tertentu menentukan informasi genetika. Bagian molekul DNA yang menentukan sebuah satuan fungsional disebut gen; gen yang berbeda mempunyai urutan basa yang berbeda. Dalam sel, unting DNA yang panjang berasosiasi dengan protein, membentuk struktur padat yang disebut kromosom. Lokasi spesifik pada sebuah kromosom dikenal sebagai lokus. Jika urutan DNA pada sebuah lokus bervariasi antar individu, bentuk berbeda pada urutan ini disebut sebagai alel. Urutan DNA dapat berubah melalui mutasi, menghasilkan alel yang baru. Jika mutasi terjadi pada gen, alel yang baru dapat memengaruhi sifat individu yang dikontrol oleh gen, menyebabkan perubahan fenotipe organisme. Walaupun demikian, manakala contoh ini menunjukkan bagaimana alel dan sifat bekerja pada beberapa kasus, kebanyakan sifat lebih kompleks dan dikontrol oleh interaksi banyak gen.
Senjata gen
Senjata gen ("gene gun") adalah suatu metode fisik untuk mentransfer DNA ke dalam sel atau jaringan makhluk hidup. DNA yang akan ditransfer perlu dilapisi dengan manik-manik emas ("gold beads") atau partikel tungsten. Selanjutnya, gelombang gas helium yang dikompresi akan mendorong DNA tersebut ke dalam sel atau jaringan dengan kecepatan tinggi. DNA akan melewati membran sel, endosom, lisosom, dan penghalang di inti sel sehingga kerusakan atau degradasi DNA dapat diminimalkan. Pada awalnya metode ini hanya digunakan pada sel tanaman, namun sekarang telah dimanfaatkan untuk vaksinasi DNA untuk melawan beberapa penyakit tertentu, salah satunya adalah tumor. Penggunaan senjata gen juga memiliki beberapa keterbatasan yang dapat merugikan, yaitu preparasi atau persiapan memakan waktu yang lama dan ukuran DNA yang dpaat ditransfer terbatas. Apabila DNA berukuran terlalu besar, dapat terjadi penggumpalan partikel dan efisiensi transfer DNA berkurang.