定義
突變率指每一生物體在一世代中或其他規定的單位時間中,在特定的條件下,一個細胞發生某一突變事件的機率。在有性生殖的生物中,突變率通常指突變的配子數占總配子數的
百分率。而在無性生殖的細菌中則用一定數目的細菌在分裂一次過程中發生突變的次數表示。高等生物中自發突變率一般為
,細菌中一般是
。生物的突變率因基因的不同,數值各異。
例如,人類軟骨發育不全是常染色體顯性基因引起的,在調查中發現94075個活產兒中,發現10例患者,其中2例雙親也為本病患者,除去不計.其餘8例雙親正常,則認為是
基因突變的結果。推算基因的突變率為:
微生物突變的主要類型
為適應不斷變化的外界環境,微生物的各種性狀都可能發生突變。按突變體的表型特徵不同,可將突變分為以下幾種主要類型:
形態突變型
當外界環境條件改變時,
微生物的形態很容易受其影響而發生突變。如炭疽桿菌在正常培養基中生長時,菌體粗大,兩端平截或凹陷,排列似竹節狀,但在含有低濃度青黴素的培養基中生長時,可發生形態變異,菌體腫大呈圓球狀,鏈狀排列而呈串珠狀。有些真菌在長期保藏過程中
孢子的大小、顏色都可能發生改變。
致死突變型
致死突變型指由於基因突變而造成個體死亡的突變類型。造成個體生活力下降的突變型稱為半致死突變型。
條件致死突變型
條件致死突變型是在某一條件下呈現致死效應,而在另一條件下卻不表現致死效應的
突變型,如廣泛套用的溫度敏感突變型。
抗原突變型
抗原突變型是指細胞成分,特別是細胞表面成分(如
細胞壁、
莢膜、
鞭毛等)的變異而引起抗原性變化的突變型。
營養缺陷突變型
營養缺陷突變型是指由於外界環境改變而使微生物喪失了合成一種或幾種營養物質的能力,從而無法在基本培養基上正常生長,只能在添加了相應缺陷營養物質的補充培養基中才能正常生長繁殖。營養缺陷型突變株在生產實踐和科學研究等領域中有重要的套用價值。
抗性突變型
抗性突變型是指微生物對某種化學藥物或致死物理因子抗性的
突變。根據其抵抗對象的不同可分為抗藥性、抗紫外線或抗噬菌體等突變型。這些突變類型極易獲得,已廣泛套用於遺傳學基本理論的研究中,主要用作選擇性標記菌種。
除上述主要突變類型以外,還有其他一些突變型,如毒力、糖發酵能力、代謝產物的種類和數量以及對某種藥物的依賴性突變型等。
微生物學中核算突變率
3個前提條件
核算突變率須滿足至少3個條件:
(1)必須檢查大的群體以增加估計的可靠性,即增加觀察真實的突變率的機會。
(2)搞清楚是小於核計的
試驗誤差的回覆突變率或正確測定的回覆突變。
(3)在發生突變的環境下,突變型和親本型須同時存在,以便檢查到每個突變細菌。
4個步驟
通常採用核計突變率的方法,包括下列4個步驟:
(1)自培養的細菌培養液中,取少量並等量的接種液,分別轉入一系列的試管內,管內應僅盛少量培養液。
(2)培養試管直到生長完竣,採用適當的方法測定每管內的細菌數目(光電比色法,比濁法或稀釋倒皿法)。
(3)將每管的培養液轉移到選擇培養基上,生長出來的突變體將與親本型不同。
(4)計算表現不存在突變的玻璃管數目和這些玻管記憶體在的細菌的
平均數。