按突变的原因分类

所有的生物在其正常的细胞活动中以及在与环境的相互作用中，都会产生或多或少的突变，这种突变由于暂时找不到原因，也非人工诱发，因此叫自发突变。不同生物有不同的自发突变频率，但一般说来，细菌的一个基因在一代中的自发突变频率在10-6～10-5之间，真核生物细胞基因的自发突变频率没有准确地测定过，大体与细菌相似。假定一个基因由1 000个核苷酸组成，那么每个核苷酸发生突变的频率约为10-9。这一频率是靠表现型的变化确定的，但有的基因突变未必在表现型上显示出来，因此实际的突变频率比估计的高。不管怎样，基因的突变频率微乎其微，这就保证了遗传的基本稳定。自发突变表示生物的原有的突变潜力，所以也称为本底水平。

为了人类的利益，往往需要人工造成突变，因此这种突变叫作诱发突变。产生突变的致因叫诱变剂，即诱导变异的因素。诱变剂有很多，大体分为两类，一类是化学诱变剂，一类是物理诱变剂。常用的化学诱变剂有烷化剂，如甲基磺酸乙酯（EMS）、甲基磺酸甲酯（MMS）和氮芥（HN2）等；有螯合剂，如原黄素、吖啶橙和ICR-170以及亚硝酸、硝基胍、5-溴尿嘧啶等。常用的物理诱变剂有β射线、γ射线、X射线、快中子、激光等。染色体或基因上发生突变的概率是否都一样呢？是否有些部位更容易发生突变呢？对突变发生点的统计分析表明，情况确实如此。突变发生是随机的，但并非完全随机，发生的位点基本符合正态分布，但又不完全相符。有些点可以发生几次突变，符合正态分布；但有些点发生突变的概率却比预期的高几十倍甚至百倍，这些点就叫作突变热点。然而，突变热点对不同类型的突变并非通用，而且不同的诱变剂因其引起突变的机制不同，可能有不同的热点。

需要提醒读者注意的是，诱变剂往往是致癌剂，使用时一定要注意保护自己。人类早期有一项研究表明，在当时发现的175种致癌物中，157种是诱变剂。在现代生活中，我们接触的许多东西，如农药、防腐剂、化妆品、工业产品的添加剂，都可能是致癌物或诱变剂。有些已肯定是致癌物，包括食品防腐剂AF2、食品熏蒸剂二溴化乙烯、染发剂添加剂、氯乙烯等，但是大量的化合物目前尚未测定，所以用起来一定要倍加小心。

另外，地球环境污染的日益严重，如大气污染导致臭氧层的破坏及核泄漏事件的发生，使人类接触物理诱变剂的机会增加；水体、土壤的化学污染直接导致了食物污染，使化学诱变剂更靠近了人们的生活，也就导致了种种可能的有害变异：癌症的发病率日益升高、许多用现代医疗手段难以控制的感染的出现，还有曾经消灭了的疾病变异病菌的死灰复燃等，正威胁着人类的生存。动物类型也发生了一些可怕的变异。1996年10月，美国著名的动物生态学家雅各布·米尔率领一支8人的科学考察团，深入巴西亚马孙河上游的原始热带雨林进行科学探险考察时，遭遇了变异的血蛙的袭击，损失惨重。这也说明了人类对环境的污染已造成了严重的后果，治理环境污染已迫在眉睫。

总之，基因突变的方向是多样的，但也是可逆的，它是一种稀有的事件。突变并非基因物质的丧失，而是基因物质在化学上发生了变化。大部分的基因突变是有害的，但这也不是绝对的。我们洞悉了基因突变的原理后，就可以避免一些疾病的发生，或可用基因技术诊治某些遗传病，还可以利用基因突变的技术提高农作物产量等，这一切便是遗传工程和生物工程的主要任务。