在某種情況下，兩個不同性狀細菌的基因可以發生部分轉移，經過基因間的重組(recombination)，形成新的遺傳型個體。接受基因的細菌為受體菌，提供基因的細菌為供體菌。細菌的基因轉移和重組的主要形式有轉化、轉導、接合、原生質體融合和轉染。
（一）轉化(transformation)
轉化現象不是所有細菌都有轉化現象。大多數細菌不能接受外源性DNA，不能將它整合到染色體之中；另外，細菌還能產生內切酶，能識別並破壞進入細胞的外源性DNA。是否發生轉化與菌株在進化過程中的親緣關係有著密切的聯係。同時受體菌必須處於感受態（competence）才能轉化。
（二）轉導（transduction）
以溫和噬菌體為媒介，把供體菌的DNA小片段攜帶到受體菌中，通過交換與整合，使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀，稱為轉導。獲得新遺傳性狀的受體菌細胞，稱為轉導子（transductant）。
細菌的轉導又分普遍性轉導和局限性轉導，普遍性轉導與溫和噬菌體的裂解期有關，局限性轉導則與溫和噬菌體的溶原期有關。
1. 普遍性轉導（general transduction）：溫和噬菌體在裂解期的後期，其DNA已大量複製，與外殼蛋白裝備新的噬菌體時，大約105~107分子之一的新噬菌體裝配錯誤，將細菌DNA的裂解片段裝入噬菌體外殼蛋白中，成為一個完全缺陷的轉導性噬菌體（transducing phage）。誤被裝入的DNA片段可以是供體菌染色體上的任何部分，也可以是質粒DNA。由這種噬菌體介導的轉導，稱為普遍性轉導（圖6-3）。當轉導噬菌體侵入另一受體菌時，可將錯裝的供體菌DNA片段帶入受體菌，出現兩種結果，一種是供體菌DNA片段與受體菌的染色體DNA整合，使後者成為遺傳性狀穩定的轉導子，稱完全轉導（complete transduction）；另一種情況是，有一些供體菌的DNA片段不能與受體菌染色體整合，仍保持遊離狀態，不自身複製，但能轉錄、翻譯和表達性狀，稱為頓挫轉導（abortive transduction）。
2. 局限性轉導（restricted transduction）：由噬菌體所介導的供體菌染色體上個別特定基因的轉導，稱為局限性轉導。例如λ噬菌體進入大腸杆菌，當處於溶源期時，噬菌體DNA整合在大腸杆菌染色體的特定部位，即在半乳糖苷酶基因（gal）與生物素基因（bio）之間，細菌受紫外線照射或化學因素作用後，λ噬菌體從溶原期進入裂解期，其DNA又從細菌染色體上分離，分離時會有10－6的噬菌體將其本身DNA上的一段留在細菌染色體上，卻帶走了細菌DNA上兩側的gal或bio基因，這種發生偏差的噬菌體，稱為部分缺陷噬菌體，當此噬菌體再次侵入受體菌時，可帶入原來供體菌的特定基因gal或bio（圖6-4）。
應當注意轉導與溶源轉換（lysogenic conversion）兩者的差別。後者是指溫和噬菌體感染其寄主後，噬菌體基因整合於寄主基因組中，寄主的性狀發生變異，它是一種表麵上與轉導相似但本質上卻不同的特殊現象。當噬菌體在寄主中消失時，通過噬菌體轉換而獲得的性狀也同時喪失。
（三）接合（conjugation）
是兩個完整的細菌細胞通過性菌毛直接接觸，由供體菌將質粒DNA轉移給受體菌的過程。接合性質粒有F質粒、R質粒、Col質粒等。
1. F質粒的接合：F質粒通過性菌毛由雄性菌（F+）轉移給雌性菌（F－）的過程，稱為F質粒的接合。在受體菌獲得F質粒時，供體菌並不失去F質粒。受體菌在獲得F質粒後即變為F+菌，也長出性菌毛（圖6-5）。
大腸杆菌的F質粒進入F－菌後，能單獨存在，自行複製。但有小部分F質粒可整合到受體菌的染色體上，與染色體一起複製。整合後的細菌能以高效率轉移染色體上的基因，稱為高頻重組菌(high frequency recombinant，Hfr)。Hfr不穩定，F質粒可從染色體上脫離下來變為F+菌，終止其Hfr狀態。從染色體上脫離下的F質粒有時可帶有染色體上幾個鄰近的基因，這種質粒稱為F’質粒。當F’質粒轉入F－菌時，F－菌可同時獲得這一部分新的基因而成為F’菌。所以F’質粒有類似轉導中的溫和噬菌體，起著基因載體的作用。這種通過F’質粒轉移基因稱為性導（sexduction）。F+、Hfr、F’三種菌都有性菌毛，均為雄性菌。
2. R質粒的接合：細菌耐藥性的產生主要是由於R質粒在菌株間的迅速轉移和快速生長繁殖所致。R質粒有兩種功能不同的部分組成，一是耐藥性轉移因子（resistance transfer factor ，RTF），其作用類似F因子；另一種是耐藥性因子（RF），它決定耐藥性。RTF和RF均能自主複製，但是隻有兩者一起存在時，這個細菌才能將耐藥性轉移給另一個細菌。R質粒的接合方式類似F因子的轉移方式，先由RTF控製，耐藥菌（R+）長出R菌毛，和敏感菌（R-）相接觸，RF即由R+菌轉移至R-菌內。當RF與F因子一起共存於某個細菌細胞時，有些RF可以阻止F因子的轉移，稱為fi+（fertility inhibition）因子；而另一些不阻止F因子轉移的RF，稱為fi- R因子。
3. Col質粒的接合：Col質粒控製細菌素的合成，這類質粒很多，有的可以產生性菌毛，在細菌間進行接合轉移，稱為轉移性質粒；有的不能進行在細菌間接合轉移，稱為非轉移性質粒；但當細菌細胞同時具有可轉移的質粒如F因子時，則兩者可同時發生接合轉移。
（四）原生質體融合（protoplast fusion）
通過人為的方法，使遺傳性狀不同的兩細菌細胞的原生質體發生融合，並進而發生遺傳重組，以產生同時帶有雙親性狀的、遺傳性穩定的融合子(fusant)的過程，稱為原生質體融合。原生質體融合技術是繼轉化、轉導和接合之後一種更加有效的轉移遺傳物質的手段。當前，有關原生質體融合在育種工作中的研究甚多，成績顯著，除不同菌株間或種間進行融合外，還能做到屬間、科間甚至更遠緣的微生物細胞間的融合。
（五）轉染（transfection）
受體菌獲得從噬菌體而非從其它供體菌提取的DNA的過程，稱為轉染。另外，轉染一詞更廣泛地用於真核生物細胞，其含義有差別，指真核細胞通過病毒感染，獲得某一片段DNA或RNA的過程。與原生質體融合一樣，轉染也是一種人為的手段，通常多用於哺乳動物細胞，往往為了獲得重組病毒而設計。
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