以細菌進行遺傳學研究，不僅可揭示細菌本身的許多遺傳變異規律，而且推動整個分子遺傳學的迅速發展。在微生物學領域內，細菌遺傳變異的研究也有助於對其他有關問題的了解和發展，例如幫助了解微生物的起源和進化，微生物結構與功能的關係，原核生物性狀的調節控製，以及推動微生物分類學的深入發展。
在實踐方麵，細菌遺傳變異的研究在以下若幹方麵具有重大的實用意義。
（一）疾病診斷
在臨床細菌學檢查工作中，要作出正確的診斷，不但要熟悉細菌的典型特性，還要了解細菌的變異規律和變異現象，這對於臨床分離菌的鑒定與疾病診斷具有重要意義。
（二）疾病預防和治療
由於抗生素的廣泛使用，細菌可發生變異而形成對該藥物的耐性，或形成必須有該藥物才方能生長的賴藥性（drug dependence）。所以，在治療細菌疾病用藥時，應選擇敏感的抗菌藥物，並應防止耐藥菌株的擴散。
菌苗接種是使機體建立特異性免疫，預防傳染性疾病的有效措施，弱毒菌苗株都是病原菌的減毒變異株，有較好的免疫效果。可通過人工致弱的方法獲得弱毒疫苗菌株。目前菌苗的研究，進一步應用變異的原理，通過基因工程技術改變決定毒力的基因，獲得符合既定目標的變異株，以更有效地製備理想的菌苗。
（三）基因工程
基因工程是用人工方法將所需要的某一供體生物的目的基因DNA片段提取出來，在離體的條件下用適當的工具酶切割，將它與載體(vector)的DNA分子連接構建重組載體，再將其導入某一易生長、繁殖的受體細胞中，讓外源遺傳物質受體細胞中進行正常的複製和表達，從而獲得新的產物。
基因工程的主要操作步驟有：（1）目的基因分離。（2）目的基因與載體DNA的體外重組，形成一個完整的有複製能力的嵌合體（chimaera）。（3）重組載體導入受體細胞，通常用轉化的方法，導入能容納外源載體的受體細菌。（4）複製與表達。重組載體在受體細胞內必須自主複製而獲得擴增，以表達目的基因特有的遺傳性狀或產物，使之成為“工程菌”。如將人胰島素的人工合成基因組合到大腸杆菌的質粒上，然後再轉移至菌體內，生產出胰島素。近年來，應用微生物的遺傳工程獲得如腦啡肽、卵清蛋白、幹擾素等，極大地改進了這些生物製劑的生產工藝。應用基因工程技術來使細菌表達病毒的抗原成分，用以製備新型診斷試劑或疫苗，或用一種細菌表達出二種細菌的抗原，製備多價菌苗等。
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