20世纪生命科学中最伟大的事件是分子生物学的建立和发展。1953年发现DNA的双螺旋结构和1973年重组DNA技术的突破，使人们可以在体外对生物体的遗传信息进行操作，有目标地进行性状的遗传改良，培育动植物新品种。目前，国际上提出了“分子农业”新概念，其内涵包括：动植物、微生物的基因工程；分子标记辅助育种，以及以重组动植物、微生物作为生物反应器，生产药物、疫苗等重要化合物等。从分子农业的内涵、现状和发展前景看，它的深远影响已远远超过20世纪的“绿色革命”，将成为新的农业科技革命的重要组成部分。

　　转基因大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、西葫芦和番木瓜等作物已相继问世，按其性状主要有耐除草剂、抗虫(Bt)、抗病毒等转基因作物。

动物胚胎工程技术主要在反刍家畜尤其是牛的胚胎冷冻、胚胎分割、胚胎性别鉴定、体外受精和胚胎移植等技术均已成熟并实现商品化。利用PCR检测胚胎Y染色体雄性别决定区(SRY)，鉴定早期胚胎性别的准确率达90%～100%。牛的胚胎移植技术广泛应用，美国、法国等近年参加后裔测验的青年公牛中，80%以上是胚胎移植的后代。欧洲一些国家利用超数排卵和胚胎移植技术(MOET)进行奶牛育种工作取得成效。胚胎克隆(核移植)已先后得到了羊、牛、兔、猪的克隆后代，特别是牛克隆胚胎的重复克隆已达到6个世代，并获得第3代克隆犊牛。目前国外牛的胚胎克隆技术向商业化、市场化方向发展。