自從分子生物學家發現所有生物的遺傳信息都是由DNA分子攜帶並發現了基因的密碼後，人們就一直致力於將分子生物學的這一劃時代成果用於微生物細胞的改造，使得微生物細胞能夠生產更多的目標產物、合成新的代謝產物及轉化原本不能轉化的底物或有毒物質。通過科學家們的不懈努力，基因工程已經成了工業微生物菌種選育的重要手段，正在發酵工業中發揮愈來愈大的作用。可以說工業微生物遺傳育種取得的重要進展既是基因工程發展的基礎之一，又為工業微生物的育種提供了強有力的新工具。兩者始終存在著十分密切的依賴關係。
基因是細胞的染色體中含有遺傳信息的基本單元。在對基因進行操縱前，必須對DNA分子的脫氧核糖核酸順序、各個結構單元的功能及其相互關係有一個清楚的認識，即所謂的基因組學。目前，許多微生物、植物、動物及人類基因組計劃已經完成或即將完成，怎樣利用從基因組中獲得的大量信息為人類服務已經成了生物技術的重要研究內容和發展方向。
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