一 转基因作物
首先，看看遗传学在“民以食为天”的领域近来是如何大显身手的吧。
转基因作物就是运用生物转化技术将外源基因转入作物，使其获得外源基因的优良特性，再经过筛选培育而产生的作物。这些外源基因是植物自身所缺乏而对植物特别是人类又非常重要的基因，例如抗病虫害基因，抗除草剂基因和抗逆（干旱、盐碱等）基因等。转化过程原则上如前所述，只是转化、筛选等操作技术有所不同。此外由于植物是多细胞高等生物，所以如果被转化的是单细胞，则需将被转化的细胞培养成多细胞块；如果细胞团块（愈伤）做转化受体者可跳过此步，但仍需经过筛选。然后，筛选出的细胞团块再分化出各种器官和组织，长成植株，最后结出种子。这一过程比较复杂，而（相应优良性状的）筛选又贯彻始终，因此得到能推广利用的转基因植物绝不是一蹴而就的事。转基因动植物的培育过程大体相似，而且除了具有引入的外源优良性状外，原来的好性状也不能丢掉，所以两者都需要挑选内外优良性状兼备的“克隆”。
我们还是回过头来说说转基因作物吧。最早的转基因农作物是1983年推出的转基因土豆，紧接着转基因大豆、棉花、玉米和一些蔬菜相继问世；而外源基因则主要是抗病虫害和抗除草剂基因，这些基因及其选择标记大多来自微生物，或者来自其他生物但已克隆到微生物中。此外，由于优良特性的选择难以在细胞或愈伤阶段进行，往往在这些基因上加上利于选择的抗生素抗性或荧光等标记基因，通过对标记基因的筛选来间接选择优良特性。转化过程如右图所示。
由转化的根尖细胞克隆出新的植株
注：外源基因在单细胞阶段加入，然后对细胞进行培养和筛选，转化的细胞继由细胞团块长成植株。
转化植株再经过选育，便成为可供种植的作物品种。最初，人们对于转化植物忧心忡忡，生怕它们会影响健康，特别是它们大多带有抗生素抗性的选择标记，担心这些标记会造成人体的抗生素抗性，使抗生素治疗失效。因此，初期种植转化作物的国家很少。但是，由于转基因作物在提高产量、降低成本、减少污染、保护环境方面的优势日益受到人们的认可，因此种植转基因作物的国家越来越多。2007年，种植转基因作物的国家的数量增加到23个，除美国、加拿大等早期采用这一技术的国家外，态度一向谨慎的五个欧盟国家也加入这一行列。2007年，超过全球65亿人口的一半（55%，约36亿）的人口生活在23个转基因作物种植国家；2007年，这23个国家种植了超过世界种植总面积一半（52%，即1.14亿公顷）的转基因作物。转基因性状中抗除草剂位居第一（63%），其次是抗杀虫剂（18%），此外转双基因和转三基因性状加在一起也与抗杀虫剂性状大体相当（19%）。在作物种类分布方面，2007年，转基因大豆仍然是主要的转基因作物，占转基因作物总量的51%，其次为玉米（31%）、棉花（13%）和油菜（5%）。
愈伤转化的示意图
注：根尖细胞培养成为分化的细胞团块，继在液体培养基中使细胞分散开来，此时加入外源基因（如抗除草剂基因），经过筛选（加除草剂），转化细胞群变成胚，再由胚长成试管苗，最后变为成株。
从制备外源基因开始的转化和育种全过程示意图
注：从细菌中提取插入所需外源基因的DNA，用以转化植物细胞，进行细胞和组织培养，获得植株后再进入育种程序。
中国也不甘落后。中国是世界上最大的棉花生产国，在1996—1997年引进抗棉铃虫的Bt（苏云金杆菌）棉花。按中国Bt棉花耕作水平，产量平均增加了9.6%，杀虫剂使用量降低了60%，每公顷的收入增加了220美元。据估计，1996—2006年期间，中国已经从种植转基因棉花中获益58亿美元，仅2006年的收益就达8.17亿美元。此外，中国有世界上规模最大的转基因水稻计划，防治稻螟虫和水稻白叶枯病的转基因水稻，在大规模田间试验之后，正有待商业化种植的正式批准。转基因抗虫杨树、抗番木瓜环斑病毒的转基因番木瓜、抗病毒甜椒和晚熟番茄等瓜果蔬菜都获得商业化批准。目前正在进行田间试验的转基因作物除水稻、玉米和小麦这些主要作物外，还有棉花、马铃薯、番茄、大豆、甘蓝、花生、甜瓜、番木瓜、甜椒、辣椒、油菜和烟草等10多种作物。2002—2012年农业部共批准3 183项转基因生物技术试验，除棉花1 953项外，水稻、玉米、大豆、油菜和小麦各有524、186、82、41和125项，此外还有马铃薯、花卉及果树等经济作物272项。
携带所需基因的重组质粒之构建及转化略图
注：在根瘤农杆菌的Ti质粒上插入所需的基因，构建成重组体Ti质粒，然后将其引入植物培养细胞，该质粒中携带所需基因的T-DNA便插到植物细胞的染色体上，几经筛选后，将那些稳定含有该基因的细胞（或细胞团块）培养成植株。
由于全球温室效应日益加剧，气候明显变化，人类健康受到严重威胁，因此环境保护引起世界各国广泛关注。在这种形势下，转基因作物对环境保护的优势就凸现出来。种植转基因作物，可以显著地减少除草剂和杀虫剂的使用，极大地降低了二氧化碳的排放量和毒害作用，保护了土壤、空气和水资源。以2006年为例，两剂使用的减少使二氧化碳的排放量降低了1 200万吨，相当于50万辆汽车的排放量。此外，抗除草剂作物还优化了耕作程序，免耕操作有利于土壤中二氧化碳的固定和水分的保存，也以2006年为例，二氧化碳固存达13 600万吨，相当于减少了近570万辆汽车的二氧化碳排放量。未来生物燃料转基因作物的应用可能代替部分矿物燃料，减少石油的消耗和污染。再者，由于转基因作物具有抗虫、抗病和抗除草剂等优良特性，在增产的同时也降低了农业成本。当然，也许有人会问，转基因作物与野草之间有没有可能发生跨种杂交，若如此，会不会产生既抗除草剂又抗虫的野草？这也未必是杞人忧天，不过到目前为止还未见到这种趋势。