Die klassischen Methoden zur Genommodifikation von Mikroorganismen sind in zwei Typen unterteilt:

• Auswahl von Mutationen, die spontan und durch verschiedene physikalische und chemische Faktoren induziert in der Umwelt auftreten. Die spontanen Mutationen sind Folge der Umlagerungen innerhalb der vererbbaren DNA-Moleküle durch Substitution eines Nukleotids durch ein anderes, durch Addition oder Deletion eines oder mehrerer Nucleotide oder durch andere Arten von Änderungen. Eine erhebliche Menge an spontanen Mutanten entsteht durch die Bewegung eines Transposons an neue Orte innerhalb der Doppelstrang-DNA. Solche Vorgänge sind typisch für Pflanzen, Tiere und Mikroben.

• Austausch von DNA zwischen eng verwandten Organismen. Diese Art der Genveränderung in Mikroorganismen betrifft die Einführung neuer genetischer Information durch chromosomale oder Plasmid-DNA. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die DNA aus dem Chromosom des Donor-Mikroorganismus in die DNA des Empfängers integriert wird. Selbstreplizierenden Plasmide übertragen die DNA des Donors auf die Empfänger auch ohne eine Integration in die chromosomale DNA. Somit kann Plasmid-DNA auf, im Vergleich zu den Spender, sehr unterschiedliche Organismen übertragen werden. Die Wanderung des Plasmids kann leicht mit Hilfe eines Markers (beispielsweise für Antibiotikaresistenz) beobachtet werden. Drei verschiedene klassische Arten von Gentransfer sind charakteristisch für Bakterien. Es wird angenommen, dass diese drei Mechanismen auch in der Natur vorkommen:

o DNA-vermittelte Transformation (die DNA wird als "nackte" DNA übertragen)

o Transduction – der Transfer von DNA wird durch ein Virus vermittelt

o Konjugation – die DNA wird während eines Zell-zu-Zell-Kontakts zwischen den Donor- und Empfängerzellen transferiert.