Mãi đến những năm 40 của thế kỷ trước, các đối tượng vi sinh vật mới bắt đầu được sử dụng vào nghiên cứu di truyền học. Tuy ra đời chậm, nhưng các phát minh quan trọng có tính cách mạng trong sinh học như chứng minh trực tiếp ADN là vật chất di truyền, sao chép ADN, sinh tổng hợp protein, kỹ thuật di truyền,. đều thực hiện trên các đối tượng vi sinh vật. Do vậy, có thể nói di truyền học vi sinh vật đã đóng vai trò “cách mạng hóa”, tạo ra những bước tiến nhảy.