Cechy dziedziczne badane przez genetykę klasyczną, np. kształt skrzydeł, kolor oczu lub futra są końcowym rezultatem jednej lub wielu reakcji chemicznych. Kiedy na początku lat czterdziestych naszego stulecia zrozumiano, że synteza enzymu może być bezpośrednio regulowana przez gen, pojawiła się możliwość nowej koncepcji badań genetycznych. Zamiast wybierać określoną cechę i obserwować jakie reakcji chemiczne prowadzą do jej powstania, pierwsi genetycy molekularni mogli rozpocząć pracę od doboru reakcji chemicznej, katalizowanej przez określony enzym, a następnie śledzić w jaki sposób zmiany genetyczne wpływają na tę reakcję. Takie założenie okazało się szczególnie ważne w wypadku mikroorganizmów, które wykazują wiele właściwości przydatnych w analizie genetycznej. Po pierwsze, mikroorganizmy są najczęściej haploidalne, toteż niezależnie od tego czy mutacja ma charakter dominujący czy recesywny odzwierciedla się ona w fenotypie. U organizmów haploidalnych mutacje genowe z zasady uwidoczniają się prawie natychmiast. Po drugie, mikroorganizmy rozmnażają się bardzo szybko. Nawet bardzo krótki cykl życiowy organizmów wielokomórkowych trwa wiele tygodni, lub dni, natomiast bakterie mogą co pół godziny a nawet szybciej wytwarzać nowe pokolenia. Przełomowym momentem w wykorzystaniu bakterii do badań genetycznych był 1944 rok; zdano sobie wówczas sprawę, że można otrzymać mutacje wpływające na zdolność mikroorganizmów do syntezy podstawowych związków.
