基因工程技术，对于乳糖酶的生产可以将活性高的乳糖酶基因导入易于培养、生长繁殖迅速的微生物体内，从而大大降低成本。如Domingues等利用絮状酿酒酵母和黑曲霉中含有编码分泌胞外乳糖酶的lacA基因构建重组菌株，使重组酿酒酵母菌株能够分泌乳糖酶，且该乳糖酶可以高效利用乳糖。为提高酶的产量和质量，常采用定点诱变，原生质体融合和DNA重组技术（Domingues L et al., 2000）。
Ibrahim等使用化学诱变剂对2株双歧杆菌、乳酸杆菌和嗜热链球菌进行诱变，然后筛选高产菌株。通过与其各自野生型菌株相比，诱变后菌株产酶量明显增加，长双歧的诱变菌株产酶量比野生型增加2倍多（Ibrahim S A et al., 2000）。为了进一步获得高产菌株，新的基因工程菌不断出现。生产酶的工程菌以大肠杆菌、酵母菌为主，此外还有嗜热链球菌、乳杆菌等。 通过PCR扩增从乳酸克鲁维酵母基因组获得乳糖酶基因lac4，将其克隆至大肠杆菌表达载体pET-28a(+)，并在大肠杆菌BL21中获得表达，酶活性达44.78U／mL(徐顺清等，2010)。
此外，还有研究者探究了突变基因对于乳糖酶生产的影响。此前的研究已经发现，硫化叶菌的突变体F441YE产生β-半乳糖苷酶能增强低聚半乳糖的产率，但由于大肠杆菌的表达系统的一些特性，如形成包涵体和复杂的过程控制技术，故Xiaojun Sun等用PCR扩增此突变基因并在毕赤酵母表达，优化了其生产低聚半乳糖的工艺条件（Xiaojun Sun et al., 2014
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