- Vững bền: đặc tính đột biến di truyền cho thế hệ sau, mặc dù chất chọn lọc không còn nữa. Biến đảo là đột biến của biến chủng, kết quả biến chủng mới sẽ gần giống hoặc giống hệt chủng hoang dại ban đầu.
- Ngẫu nhiên:
Đột biến có sẵn trước khi có nhân tố chọn lọc tác động. Điển hình là kiểu đột biến một bước (one-step mutation – hoặc kiểu streptomycin), ở đây mức độ đề kháng không phụ thuộc vào nồng độ kháng sinh được tiếp xúc, ví dụ đột biến kháng streptomycin, rifampicin, acid nalidixic, erythromycin.
Đột biến nhiều bước (multi-step mutation – hoặc kiểu penicillin) xảy ra chậm và từng bước một; ở đây mức độ đề kháng có phụ thuộc vào nồng độ kháng sinh được tiếp xúc, ví dụ đột biến kháng penicillin, cephalosporin, tetracyclin, chloramphenicol.
Nếu lượng kháng sinh thấp, không đủ để tiêu diệt được vi khuẩn thì có thể chính nó lại là yếu tố kích thích đột biến, tạo ra đột biến cảm ứng và lúc này suất đột biến sẽ cao hơn đột biến ngẫu nhiên; hoặc chính nó trở thành yếu tố chọn lọc ra những dòng vi khuẩn đề kháng cho những đột biến tiếp theo với mức độ đề kháng cao hơn. Vì vậy, ứng dụng hiểu biết này trong điều trị bệnh nhiễm khuẩn: kháng sinh phải được dùng đủ liều lượng.
- Độc lập và đặc hiệu: nói chung đột biến một tính chất này không ảnh hưởng đến đột biến tính chất khác. Xác suất một đột biến kép (đột biến hai tính chất) bằng tích số xác suất hai đột biến đơn tương ứng. Ví dụ: Hai tính chất A và B; suất đột biến A -> a là 10-5 và B -> b là 10-7, thì suất đột biến AB -> ab là 10-12. Một ứng dụng điển hình là việc phối hợp kháng sinh trong điều trị bệnh lao.
Do tái tổ hợp kinh điển (classical recombination) chất liệu di truyền trên nhiễm sắc thể.
Biên nạp (Transformation)
- Định nghĩa: là sự vận chuyển một đoạn ADN của vi khuẩn cho nạp vào vi khuẩn nhận (xem hình …).
- Điều kiện:
+ Vi khuẩn cho phải bị phá vỡ (ly giải).
+ Nhiễm sắc thể của nó được giải phóng và bị cắt thành những đoạn ADN nhỏ.
+ Vi khuẩn nhận phải ồ trạng thái sinh lý đặc biệt (competent, khả biến) cho phép những mảnh ADN xâm nhập vào tế bào.
- Hai giai đoạn xảy ra trong quá trình biến nạp:
+ Nhận mảnh ADN và
+ Tích hợp mảnh ADN đã nhận vào nhiễm sắc thể qua tái tổ hợp kinh điển.
Ví dụ: biến nạp đặc tính hình thành vỏ của Streptococcus pneumoniae (thực nghiệm in vivo của Griffith năm 1928 và in vitro của Avery, Macleod và McCarty năm 1944). Hiện tượng biến nạp còn được quan sát thấy ở Haemophilus, não mô cầu, liên cầu…
Kĩ thuật biến nạp được áp dụng trong công nghệ sinh học là biến nạp gen tổng hợp insulin vào tế bào E. coli hoặc nấm men để sản xuất insulin.
