С середины 40-х годов нашего века объектом генетических исследований становятся вирусы и бактерии. Много сделали для рождения генетики микроорганизмов С. Лурия, М. Дельбрюк и другие ученые того времени. Они разработали системы для изучения литических взаимодействий бактериофага и клетки, а также методы проведения опытов с микроорганизмами, показали, как проводить учет их признаков и анализ полученных результатов. Преимущество микроорганизмов как генетических объектов заключается в простоте их культивирования, коротком периоде генерации, огромной численности потомства. Жизненный цикл бактерий длится меньше часа. Можно вырастить миллиарды бактерий за короткое время в небольшом объеме питательной среды. Это позволяет регистрировать генетические изменения, происходящие с частотой одно на 1 млн клеток и реже. Кроме того, бактерии имеют гаплоидный набор хромосом и совмещают в себе функции гаметы и особи. Вирусы и бактерии оказались незаменимым объектом для изучения тонкой структуры гена и его действия. К классическим объектам генетических исследований среди бактерий относятся кишечная палочка (Escherichia coli), бактерии рода Salmonella, нейроспора, а среди вирусов — бактериофаги, поражающие эти виды бактерий, и вирус табачной мозаики. На основании результатов исследований заражения бактерий бактериофагами были сформулированы многие принципы, на которых основана современная молекулярная биология.