พันธุศาสตร์ของแบคทีเรียเป็นสาขาย่อยของพันธุศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับยีนของแบคทีเรีย พันธุศาสตร์ของแบคทีเรียแตกต่างจาก พันธุศาสตร์ ของยูคาริโอต อย่างละเอียดอ่อน แต่แบคทีเรียก็ยังคงเป็นแบบจำลองที่ดีสำหรับ การศึกษาพันธุศาสตร์ ของสัตว์ความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งระหว่างพันธุศาสตร์ของแบคทีเรียและยูคาริโอตมาจากการที่แบคทีเรียไม่มีออร์แกเนลล์ ที่มีเยื่อหุ้ม (ซึ่งเป็นความจริงของโปรคาริโอตทั้งหมด แม้ว่าโปรคาริโอตจะมีออร์แกเนลล์ แต่ก็ไม่เคยมีเยื่อหุ้มไขมัน แต่ถูกห่อหุ้มด้วยเปลือกโปรตีน) ทำให้การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไซโตพลาซึม

เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แบคทีเรียก็สืบพันธุ์แบบคงลักษณะและรักษาลักษณะเฉพาะของตนจากรุ่นสู่รุ่น แต่ในขณะเดียวกันก็แสดงความแปรผันในคุณสมบัติบางอย่างในลูกหลานเพียงส่วนน้อย แม้ว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรผันในแบคทีเรียจะถูกสังเกตมาตั้งแต่ยุคแรกๆ ของแบคทีริโอวิทยา แต่ในขณะนั้นยังไม่มีใครตระหนักว่าแบคทีเรียก็ปฏิบัติตามกฎของพันธุศาสตร์เช่นกัน แม้แต่การมีอยู่ของนิวเคลียสของแบคทีเรียก็ยังเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่ ความแตกต่างในรูปร่างและคุณสมบัติอื่นๆ ถูกอธิบายโดย Nageli ในปี 1877 ว่าเป็นผลมาจากภาวะพลีโอโมฟิซึมของแบคทีเรีย ซึ่งตั้งสมมติฐานว่ามีแบคทีเรียเพียงไม่กี่ชนิดที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงโปรตีน ด้วยการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วิธีการเพาะเลี้ยงบริสุทธิ์ที่แม่นยำ ทำให้เห็นได้ชัดว่าแบคทีเรียชนิดต่างๆ รักษาลักษณะและหน้าที่คงที่ผ่านรุ่นต่อๆ ไป ซึ่งนำไปสู่แนวคิดเรื่องโมโนมอร์ฟิซึม

การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในแบคทีเรียได้รับการสังเกตครั้งแรกในปี 1928 โดยFrederick Griffithและต่อมา (ในปี 1944) ได้รับการตรวจสอบในระดับโมเลกุลโดยOswald Averyและเพื่อนร่วมงานของเขา ซึ่งใช้กระบวนการนี้เพื่อแสดงให้เห็นว่าDNAเป็นสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย^{[ 1 ]}ในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม เซลล์จะรับ DNA ภายนอกที่พบในสิ่งแวดล้อมและรวมเข้ากับจีโนม (สารพันธุกรรม) ของมันผ่านการรวมตัวใหม่^{[ 2 ]}ไม่ใช่แบคทีเรียทุกตัวที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม และไม่ใช่ DNA ภายนอกเซลล์ทั้งหมดที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม DNA ภายนอกเซลล์ที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมจะต้องเป็นสายคู่และมีขนาดค่อนข้างใหญ่ เซลล์ที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมจะต้องมีโปรตีนบนพื้นผิวที่เรียกว่า ' Competent Factor'ซึ่งจะจับกับ DNA ภายนอกเซลล์ในปฏิกิริยาที่ต้องใช้พลังงาน อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียที่ไม่มีความสามารถตามธรรมชาติสามารถได้รับการบำบัดในลักษณะที่ทำให้พวกมันมีความสามารถได้ โดยปกติแล้วจะทำการบำบัดด้วยแคลเซียมคลอไรด์ ซึ่งทำให้พวกมันซึมผ่านได้มากขึ้น^{[ 3 ]}

การถ่ายทอดยีนระหว่างแบคทีเรีย (Conjugation) คือการถ่ายโอนสารพันธุกรรม (พลาสมิด) ระหว่างเซลล์แบคทีเรียโดยการสัมผัสโดยตรงระหว่างเซลล์หรือโดยการเชื่อมต่อแบบสะพานระหว่างสองเซลล์^{[ 1 ]}ค้นพบในปี พ.ศ. 2489 โดย Joshua Lederberg และ Edward Tatum ^{[ 2 ]}การถ่ายทอดยีนนี้เป็นกลไกการถ่ายโอนยีนในแนวนอนเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลง (Transformation) และการถ่ายทอดยีน (Transduction) แม้ว่ากลไกทั้งสองนี้จะไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสระหว่างเซลล์ก็ตาม^{[ 3 ]}

การถ่ายทอดยีนระหว่างแบคทีเรียมักถูกมองว่าเป็นกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศหรือการผสมพันธุ์ของแบคทีเรีย เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม ในระหว่างการถ่ายทอดยีน เซลล์ผู้ให้จะให้สารพันธุกรรมที่สามารถถ่ายทอดหรือเคลื่อนย้ายได้ ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นพลาสมิดหรือทรานสโพซอน พลาสมิดที่สามารถถ่ายทอดยีนได้ส่วนใหญ่จะมีระบบที่ทำให้แน่ใจว่าเซลล์ผู้รับไม่มีสารพันธุกรรมที่คล้ายกันอยู่แล้ว

ข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดมักเป็นประโยชน์ต่อผู้รับ ประโยชน์เหล่านั้นอาจรวมถึงความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ ความทนทานต่อสารแปลกปลอม หรือความสามารถในการใช้เมตาบอไลต์ใหม่ๆ พลาสมิดที่เป็นประโยชน์ดังกล่าวอาจถูกพิจารณาว่าเป็นเอนโดซิมไบออนของแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบอื่นๆ อาจถูกมองว่าเป็นปรสิตของแบคทีเรีย และการถ่ายทอดยีนเป็นกลไกที่พวกมันพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยให้พวกมันแพร่กระจายได้

• พันธุศาสตร์จุลินทรีย์
• พันธุศาสตร์ของไวรัสอีโบลา