微生物遺傳學(xué)在20世紀(jì)40～50年代的發(fā)展，促進(jìn)了遺傳學(xué)中一些基本理論的闡明；50～60年代推動了分子遺傳學(xué)的發(fā)展。
20世紀(jì)30年代中期已經(jīng)開始對酵母菌、脈孢菌和草履蟲的遺傳學(xué)研究，不過那時研究的對象限于能進(jìn)行有性生殖的微生物，研究的課題大多限于基因的分離、連鎖和重組等。
開始認(rèn)識和利用微生物的優(yōu)越性，并進(jìn)行遺傳學(xué)研究的是美國遺傳學(xué)家比德爾和生物化學(xué)家塔特姆。他們原來企圖通過果蠅復(fù)眼色素遺傳的研究來闡明基因的功能，雖然取得了一些進(jìn)展，但并不理想，于是便改用脈孢菌作為研究材料，另行研究基因在氨基酸等的生物合成中所起的作用。
四十年代初比德爾和塔特姆用射線處理脈孢菌得到了多種營養(yǎng)缺陷型，這些突變型只有在培養(yǎng)基中添加了它們所不能合成的物質(zhì)才能生長。研究營養(yǎng)缺陷型為生物合成代謝途徑的研究提供了有效的手段。
早在二十世紀(jì)30年代就有人提出細(xì)菌是否有基因重組的問題，并且試圖進(jìn)行驗(yàn)證，但因所用的檢測遺傳重組的形態(tài)和糖發(fā)酵性狀不很穩(wěn)定，并且沒有采用排除親本而選擇重組體的方法，所以沒有取得可信的結(jié)果。1946年美國微生物遺傳學(xué)家萊德伯格和塔特姆在大腸桿菌中以營養(yǎng)缺陷型為選擇標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的基因重組現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)既說明了生物界遺傳規(guī)律的普遍性；又開辟了應(yīng)用大腸桿菌等為材料的遺傳學(xué)研究的廣闊領(lǐng)域。
目前大腸桿菌已是遺傳學(xué)方面研究得最為詳盡的生物，通過大腸桿菌和它的噬菌體的遺傳學(xué)研究又開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)。大腸桿菌基因重組的發(fā)現(xiàn)還導(dǎo)致了大腸桿菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)、真菌的準(zhǔn)性生殖和放線菌的基因重組等現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，并為微生物遺傳學(xué)理論應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐開辟了前景。
肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象在1928年就已發(fā)現(xiàn)，可是轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì)直到1944年才為美國化學(xué)家埃弗里鑒定為DNA。此后DNA的重要意義才逐漸被認(rèn)識，分子遺傳學(xué)的發(fā)展才有可能。
細(xì)菌的抗藥性來自基因突變還是對環(huán)境的適應(yīng)性變異，是一個長期爭論不休的問題。 1943年原來當(dāng)醫(yī)生的盧里亞和由物理學(xué)轉(zhuǎn)向噬菌體遺傳學(xué)研究的遺傳學(xué)家德爾布呂克，用波動實(shí)驗(yàn)證明了抗藥性的出現(xiàn)可以在細(xì)菌接觸藥物以前發(fā)生，表明抗藥性是基因突變的結(jié)果。
關(guān)于細(xì)菌的變異在19世紀(jì)就已經(jīng)有許多報(bào)道，可是通過嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析而得出關(guān)于變異的實(shí)質(zhì)方面的明確結(jié)論是從這一實(shí)驗(yàn)開始的。這一工作在方法論方面給微生物遺傳學(xué)帶來深遠(yuǎn)的影響，它的結(jié)論加深了人們對于生物變異規(guī)律的普遍性的認(rèn)識。
除了一般的微生物學(xué)研究方法以外，在微生物遺傳研究中最突出的方法是突變型的篩選和選擇性培養(yǎng)方法的應(yīng)用。突變型一方面可作為染色體的標(biāo)記，另一方面可用來剖析各種生命活動的遺傳控制。在高等動植物中，雖然也有一些篩選特定類型的突變型的例子，但是多數(shù)突變型是由于偶然出現(xiàn)而長期積累起來的。微生物遺傳學(xué)的迅速發(fā)展和便于取得所需要的突變型有著密切的關(guān)系。
某些微生物的一些生物學(xué)特性對于遺傳學(xué)中的特殊問題的研究具有重要意義。例如子囊菌中一次減數(shù)分裂所產(chǎn)生的四分體分布在一個子囊里面，這一特性有助于對基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象的研究。
微生物遺傳學(xué)除推進(jìn)了人們對遺傳規(guī)律的認(rèn)識以外，也推進(jìn)了對微生物的代謝、生長發(fā)育、免疫機(jī)制以及致病性等方面的認(rèn)識。例如通過營養(yǎng)缺陷型和糖發(fā)酵缺陷型的研究，闡明了某些微生物的氨基酸、核苷酸等物質(zhì)的合成途徑以及一些糖的代謝機(jī)制等；用不能形成成熟芽孢的突變型進(jìn)行細(xì)菌芽孢形成機(jī)制的研究；用遺傳學(xué)方法揭示了沙門氏菌中鞭毛抗原相轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制；對于一些致病菌的致病因素進(jìn)行分析等。
微生物遺傳學(xué)的研究一方面要依靠生物化學(xué)的知識和方法，另一方面也對生物化學(xué)有許多貢獻(xiàn)。氨基酸、核苷酸及蛋白質(zhì)和核酸等大分子的生物合成的研究多采用微生物為材料，而且常用微生物遺傳學(xué)方法。
分子遺傳學(xué)是在微生物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個遺傳學(xué)分支。遺傳密碼、轉(zhuǎn)錄、翻譯、信使核糖核酸、轉(zhuǎn)移核糖核酸等都是在微生物中被發(fā)現(xiàn)或證實(shí)的。
由于不能用人作為實(shí)驗(yàn)材料，人類遺傳學(xué)的研究進(jìn)展很緩慢。20世紀(jì)60年代以來，人類遺傳學(xué)的飛速發(fā)展主要是由于對人的離體培養(yǎng)細(xì)胞應(yīng)用微生物遺傳學(xué)研究方法的結(jié)果。它的主要環(huán)節(jié)是：離體培養(yǎng)細(xì)胞的集落生長；合成培養(yǎng)基的應(yīng)用；突變型細(xì)胞株的建立；細(xì)胞融合。它們也同樣適用于高等動植物的遺傳學(xué)研究，并成為體細(xì)胞遺傳學(xué)的重要研究方法。
微生物遺傳學(xué)還推動了生產(chǎn)的發(fā)展。20世紀(jì)40年代微生物育種工作僅限于誘變處理。隨著微生物遺傳學(xué)的開展，雜交、轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)化等技術(shù)也應(yīng)用到育種工作中去。細(xì)菌的氨基酸合成代謝中的基因調(diào)控機(jī)制被闡明以后，通過消除阻遏作用而提高最終產(chǎn)物的原理被應(yīng)用于氨基酸和核苷酸的發(fā)酵生產(chǎn)中，并取得了顯著的增產(chǎn)效果。
重組DNA技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景更難以估量，而重組DNA技術(shù)也是微生物遺傳學(xué)研究的產(chǎn)物。微生物遺傳學(xué)研究對于醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)也作出了重要的貢獻(xiàn)，在致癌物質(zhì)的檢測方面尤為突出。