Ho già letto la guida di Menniti, ma ho alcune domande.
Con lo sketch Arduino as ISP 
posso solo caricare il bootloader o anche lo sketch? ma li sketch sovrascrivono il bootloder?
E se programmo l'ATmega via seriale con Arduino posso no staccare il chip dall'Arduino?
Puoi fare molte operazioni, come cambiare fuse, accedere alle varie memorie del micro, fare erase del chip, ecc..
Quindi anche la scrittura dello sketch. Per non sovrascrivere il bootloader devi usare una board nel file boards.txt tale che mantenga la zona di memoria riservata per il bootloader. Se usi tutta la Flash, (32768 byte) sovrascrivi l'are del bootloader.