Au début du XX, la redécouverte des travaux de Mendel (1822-1888) et les travaux de Morgan (1866-1945) sur des mouches permettent de comprendre que l'hérédité est due à la transmission de particules appelés gènes, disposés de manière linéaire sur les chromosomes. Dans les années 1950, est mise en évidence la nature chimique des gènes, ainsi que la structure moléculaire de l'ADN. En 1965, découverte des enzymes de restriction confirmée en 1973 par Paul Berg et ses collaborateurs. Ces protéines capables de découper et recoller précisément l’ADN, donne aux chercheurs les outils qui leur manquaient pour établir une cartographie du génome. Elle ouvre aussi la voie à la transgénèse, « manipulation » in vitro de portions précises d'ADN et donc des gènes. C'est la technologie de l'ADN recombinant, qui permet l'insertion d'une portion d'ADN ( un ou plusieurs gènes ) dans un autre ADN.