抗反馈调节突变株是对末端代谢物及其结构类似物的反馈抑制不敏感，或对其反馈阻遏有抗性，或两者兼而有之的菌株。这种菌株由于代谢时末端代谢物反馈调节的功能丧失了，故而能大量积累末端代谢物。抗反馈调节突变株可以从抗结构类似物突变株或营养缺陷型回复突变株中获得。

结构类似物是一种结构类似于末端代谢物的物质，能够对其类似的末端代谢物的合成代谢途径起反馈抑制或阻遏的作用，抑制相应的末端代谢物的合成。然而结构类似物在其他生物功能方面又不能替代末端代谢物，因此会引起微生物因缺乏该末端代谢物而饥饿死亡。例如，某氨基酸A是组成蛋白质的必需成分，正常情况下，当A过量积累时，能反馈抑制或阻遏其合成途径中某些关键酶，使合成途径阻塞，而当A被消耗而浓度下降时，抑制或阻遏被解除，A又能正常合成。这是微生物调节氨基酸A合成代谢的基本方式。氨基酸A有一种结构类似物A′， A′能够像A一样对A的合成途径起到反馈调节的作用，因此只要在微生物培养基中加入足量的A′，A的合成途径就会被阻塞，导致A不能正常合成。

然而，A′虽然和A结构类似，却不能替代A去参加蛋白质的合成，这样一来，就会导致该微生物因为缺乏氨基酸A而饥饿死亡。而有些菌株由于发生了基因突变，氨基酸A的合成代谢的关键酶对A′的反馈调节不敏感，于是A′对该微生物的毒性就表现不出来，因而在含有足量A′的培养基中能幸存下来。这样的突变株就是抗结构类似物突变株。这类菌株对A′的毒性不敏感，对A的正常反馈调节也不敏感，因此在其代谢过程中很容易大量积累A，有望成为A的生产菌株。许多氨基酸、维生素、嘌呤碱、嘧啶碱的结构类似物已用于氨基酸、维生素、核苷、核苷酸生产菌株的育种工作中。例如，乙硫氨酸作为甲硫氨酸的结构类似物，常被用来选育抗结构类似物突变株，该菌株可大量合成L甲硫氨酸。

从一些营养缺陷型回复突变株中也可能获得抗反馈调节突变株。机制如下：先用诱导方法除去对末端产物反馈抑制或阻遏敏感的酶E（该代谢途径中的某个关键酶），使菌株成为营养缺陷型突变株。营养缺陷型突变株的形成是由于酶E的基因发生突变，导致该酶基因没有表达，或者表达的酶结构发生了变化，该变化可能发生在催化亚基上，也可能同时发生在催化亚基和调节亚基上。然后，对这些营养缺陷型突变株再进行诱变选育，使之发生回复突变，从中选出酶E的活性恢复的菌株。由于酶E的活性恢复了，说明回复突变之后该酶的基因表达了，而且酶催化亚基的活性得到恢复。

而调节亚基的活性变化则存在三种情况：一是调节亚基的活性在两次诱导突变过程中始终未变；二是调节亚基的活性在第一次诱导时突变了，第二次诱导时活性仍然没有恢复；三是调节亚基的活性在第一次诱导时发生突变，第二次诱导时活性又恢复了。这三种情况只有两个结果：一是酶E的调节亚基活性还在；二是酶E的调节亚基活性已经丧失。如果酶E的调节亚基活性丧失，催化亚基活性恢复，那么这个菌株就会对末端产物的反馈抑制或阻遏不敏感。只要用酶E的产物结构类似物去筛选，从这些营养缺陷型回复突变株中选出的抗结构类似物突变株就是酶E调节亚基活性已经丧失了的抗反馈调节突变株。