从巴斯德（L.Pasteur）、科赫和詹纳（E.Jenner）等开创微生物学研究起，就产生了有关细菌遗传和变异的概念，特别是科赫发明了用凝胶制作的固体培养基，使医生和科学家很容易地能得到单个细菌起源的菌落，即遗传起源单一的细菌克隆。但是，长期以来流行的关于细菌变异起源的“获得性”认识堵住了微生物遗传学发展的道路。直到 1940年，英国的化学动力学权威欣谢尔伍德（C.Hinshelwood）在《细菌细胞的化学动力学》一书中还坚持：“抗药性是细菌细胞正常代谢的稳态平衡在药物的影响下，被移位到一个较不易受药物干扰的新的稳态平衡上去了。”这是当时流行的药物适应系统论的代表性观点。细菌的药物适应被称为是“拉马克的获得性遗传”观点的最后一块“领地”。
1941年比德尔和塔特姆用链孢霉做的营养缺陷型突变研究，标志着微生物遗传学的萌芽，而1943年卢里亚和德尔布吕克关于大肠杆菌抗噬菌体突变研究论文的发表，则是微生物遗传学形成的里程碑。卢里亚和德尔布吕克用设计严密的实验论证细菌的抗性是基因突变的结果，所谓“获得性遗传式的适应现象”实际上是基因突变和环境选择共同作用的结果。他们的论文使人们认识到细菌菌落的遗传性状，并不是高等生物中看到的那种在个体水平上呈现的性状，而是若干个世代的子裔构成的群体特征。然而，生物群体的遗传结构，即群体中不同基因型个体的相对频率，是会在环境因素的选择作用下发生定向改变的。卢里亚和德尔布吕克的文章对细菌遗传学的贡献，犹如孟德尔的论文对整个遗传学的贡献。
微生物多数是以单倍体世代为主的，它的单细胞状态使它和周围环境的相互作用均匀而迅速。微生物代谢旺盛、繁殖世代短、群体更新周期比高等生物短得多，这些都是微生物群体对环境选择作用反应快速、灵敏、容易显效的主要原因。从某种意义上讲，微生物遗传学研究是一种如何巧妙地运用选择手段的实验研究。
在突变的研究中，可以利用适当的培养条件在数以亿万计的细菌或病毒个体组成的群体中选择出具有某种遗传特征的个体，并迅速地获得突变细胞组成的群体，还能进一步从中选出双重或多重突变体。
在杂交重组实验中，我们可以用特定的培养基组分来阻止亲代细胞的生长，而让出现频率低至108甚至更低的重组体迅速增殖，形成杂种细胞克隆。
研究细菌的转导、转化、转染，进行基因定位、基因的精细结构和功能调控的研究，无不依赖适当的选择手段。这些研究不仅使我们能借以研究发生概率极低的小概率事件，还有机会来发现在群体较小的实验样本中难以观察到的科学事件，促进新的科学概念的形成与发展。
本章将会从千变万化的实验设计中，领略选择的作用和运用选择手段的一些科学原则。
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