突變意味著遺傳物質DNA（有時是RNA）突然發生改變，並使表型產生可遺傳的變化。它通常包括染色體畸變和基因突變兩大類 。
（一）染色體畸變
某些因素使DNA發生大的損傷，會產生染色體畸變，結構上出現缺失、重複、倒位和易位等現象
（二）基因突變
基因突變是DNA分子的某一位置的結構發生改變的結果，它隻涉及一對堿基或少數幾對堿基，所以又稱點突變。基因突變可分自發突變和誘發突變兩類 。
自發突變是指某些微生物在自然條件下，沒有人工參與而發生的基因改變。它的突變率非常低。利用誘變因素提高突變率，使基因發生改變，稱為誘發突變。誘發突變常用於微生物育種。
通過對大量的突變進行研究，發現突變的發生是不定向的，就是說基因突變所影響的表型和發生這一突變的生物所處的環境之間無明顯的製約關係。但是經過某些理化因素的處理可以提高突變率。
突變還可以回複。野生型基因可以突變為突變型基因，突變型基因會再次發生突變而成為野生型基因。前者稱為正向突變，後者稱為回複突變，這種突變率也是非常低的。
（三）誘變機製
基因突變是生物的。DNA由於物理、化學或生物因素的作用而引起的變化。這種變化表現在或者是堿基對發生置換，或者是發生移碼突變。
1、堿基對置換
堿基對置換是指一對堿基發生改變，被另一對堿基所置換。如果這種改變是從一種嘌呤變到另一種嘌呤或從一種嘧啶變到另一嘧啶，可稱為轉換；如果這種改變是從嘌呤到嘧啶或從嘧啶到嘌呤，則稱為顛換。下麵以5-溴尿嘧啶為例，來說明堿基對是如何被置換的。5-溴尿嘧啶是胸腺嘧啶的結構類似物，也是一種誘變劑，可促使基因發生突變。
當5-溴尿嘧啶以酮式狀態存在於：DNA中時可以和A配對。當5-溴尿嘧啶以烯醇式（由於5位上溴的影響）狀態存在於DNA中時可以和鳥嘌呤（G）配對。
在含有5-溴尿嘧啶的培養液中，細菌進行DNA複製，由於5-BU是T的結構類似物，就會發生誤配，由5-BU代替T與A配對；當進行第二次複製時，如果5-BU正好處在烯醇式狀態，那麽就和G配對；到第三次複製時，G又可按正常情況和C配對，這樣原來的A：T堿基對就轉換為G:C堿基對。這一結構上的改變就會帶來某種形態或某種生理性狀的改變。
移碼突變移碼突變是由於DNA分子中一對或少數幾對核苷酸增加或缺失堿基而造成的基因突變。這樣往往造成突變位置後麵的密碼意義全部發生錯誤（當然除去少數以3對核苷酸為一組的無義突變外 ），由此所合成的蛋白質分子也會有與正常不相同的氨基酸組成。所以這種突變的結果會使表型發生巨大的常常不能回複的變化。
吖啶類染料（吖啶橙等）和稱為ICR的物質（ICR物質是一係列烷化和吖啶類相結合的化合物）都是有效的移碼突變誘變劑。吖啶橙和5-氨基吖啶對噬菌體有效，ICR-191對細菌有效，而溴化乙錠是對酵母菌小菌落突變型有效的誘變劑。
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