一般而言，基因重組微生物培養基設計與普通微生物並無本質差別，培養基中應該包括細胞生長需要的各種營養物質，並以細胞生長和產物高效表達為目標對培養基組成進行優化。對於生物反應器選型、細胞培養過程中的傳質和反應動力學及培養條件優化和控製也可以參照普通微生物培養中建立的理論和方法進行設計。
基因重組微生物培養也有一些特殊問題需要考慮。
（1）如果在質粒設計中已經考慮了抗性標記，這樣就需要加入相應的標記物質。例如若質粒中有氨苄青黴素抗性標記，則應該在培養基中加入一定濃度的氨苄青黴素，這樣就能夠抑製不含質粒細胞的生長，始終保持含質粒細胞的生長優勢，有利於目標產物的高效表達。
（2）如果目標產物的表達需要在誘導物存在的情況下才能夠啟動，就需要在適當的培養階段加入適當濃度的誘導物以啟動目標產物表達。例如，當選擇大腸杆菌作為宿主細胞時，經常采用乳糖啟動子，這樣就必須加入乳糖類似物IPTG啟動操縱子；畢赤酵母表達係統常常利用甲醇啟動等。
（3）由於目標產物的表達要消耗大量的前體物質及能量，基因重組細胞的培養基成分應比普通微生物豐富，特別是蛋白質、多肽及氨基酸類的營養物質應該充分滿足目標蛋白質產物表達的需要。
（4）當以大腸杆菌作為宿主細胞時，培養條件的改變也可能影響目標蛋白質的表達形式，降低培養溫度有利於蛋白質的可溶性表達。如在表達人幹擾素α2b的重組大腸杆菌中，采用T4啟動子和在25℃下培養，細胞內可溶性表達可達到1.0g/L以上。
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