在正常的微生物细胞中，紫外线造成的DNA损伤是可以得到及时修复的。光复活作用的定义是若将受紫外线照射后的细胞立即暴露在可见光下，菌体的突变率和致死率均会下降。
光复活作用是于1949年首先在放线菌中发现的。现在已经知道从原核生物到鸟类都有光复活现象，高等哺乳动物却没有。这说明在生物进化过程中光复活作用逐渐被其他修复系统所取代。光复活作用是因为微生物的细胞内存在光复活酶，即光裂合酶。光复酶会识别胸腺嘧啶二聚体，并与之结合形成复合物，此时的光复活酶没有活性。可见光光能(300~500nm)可以激活光复活酶，使之打开二聚体，将DNA复原。与此同时，光复活酶也从复合物中释放出来，以便重新执行光复活功能。
因为一般微生物细胞内都具有光复活酶，所以，微生物紫外线诱变育种应在避光或红光条件下操作。但因为在高剂量紫外线诱变处理后，细胞的光复活主要是致死效应的回复，突变效应不回复，所以有时也可以采用紫外线和可见光交替处理，以增加菌体的突变率；光复活的程度与可见光照射时间、强度和温度（45℃~50℃温度下光复活作用最强)等因素有关。
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