Các vi khuẩn có quá trình sinh sản cận hữu tính nên vẫn thực hiện được tái tổ hợp di truyền. Ở vi khuẩn, thông tin di truyền được truyền một chiều từ thể cho sang thể nhận và tạo ra hợp tử từng phần. Tái tổ hợp ở vi khuẩn có thể thực hiện bằng các đoạn ADN trần trong biến nạp, hay phage trong tải nạp, nhờ giao nạp khi 2 tế bào khác giới tính gắn với nhau. Bản đồ di truyền vi khuẩn được xây dựng nhờ các phương phác khác nhau: giao nạp gián đoạn hoặc không gián đoạn, tái tổ hợp hay dùng mất đoạn.
Plasmid là những ADN vòng tròn có thể tồn tại độc lập hoặc chèn vào ADN tế bào chủ có vai trò quan trọng trong chuyển gen.
Transposition là sự chuyển vị gen gồm IS, Tn và phage Mu. Các phần tử di động có thể gây biến đổi sự biểu hiện gen.
Vào những năm 1940, tái tổ hợp ở vi khuẩn E. coli được chứng minh. Từ đó đến nay, vi khuẩn E. coli trở thành đối tượng mô hình cho di truyền học và sinh học phân tử. Những nghiên cứu trên đối tượng này đã phát hiện các cơ chế căn bản của sự sống ở cấp độ phân tử như sao chép ADN, sinh tổng hợp protein và điều hòa biểu hiện gen. Ngoài ra, các phát hiện về các
quá trình di truyền đặc biệt ở vi khuẩn như biến nạp, tải nạp, giao nạp, transposition và plasmid có ý nghĩa quan trọng cho sự phát triển của di truyền học phân tử và góp phần xây dựng nên kĩ thuật di truyền.Trong một thời gian dài, các nghiên cứu di truyền học được tiến hành ở các sinh vật nhân thực Eukaryota, còn ở vi khuẩn thì chưa vì cho rằng không có sinh sản hữu tính. Khác với virut, vi khuẩn và cổ vi khuẩn (bacteria and archaea) là những tế bào sống thực hiện các chức năng căn bản của tế bào.
Các sinh vật Prokaryota như vi khuẩn, vi khuẩn lam cũng có các quá trình sinh sản tương đương sinh sản hữu tính, được gọi là cận hữu tính
(parazxuality). Sự di truyền nhờ các quá trình cận hữu tính này ở vi khuẩn có những đặc điểm:
– Sựtruyền thông tin một chiều từ tế bào cho (donor) sang tế bào nhận
(recipient).
– Sự tạo thành hợp tử từng phần (merozygote). Thể cho (donor) chỉ chuyển một đoạn của bộ gen sang thể nhận (recipient) nên chỉ lưỡng bội ở một phần, các phần khác đơn bội.
– Bộ gen thường chỉ là một ADN trần nên chỉ có một nhóm liên kết gen và tái tổ hợp thực chất là giữa hai phân tử ADN.