細(xì)菌的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的機(jī)制包括：

　　1.堿基置換：包括兩種類型。轉(zhuǎn)換是由嘌呤置換嘌呤或嘧啶置換嘧啶。顛換是指嘌呤置換嘧啶或嘧啶置換嘌呤。如堿基置換發(fā)生于編碼多肽的區(qū)，則因可影響密碼子而使轉(zhuǎn)錄、翻譯遺傳信息發(fā)生變化，因此可以出現(xiàn)一種氨基酸取代原有的某一種氨基酸。也可能出現(xiàn)了終止密碼而使多肽鏈合成中斷，不能形成原有的蛋白質(zhì)而完全失去某種生物學(xué)活性。

　　2.堿基的減少、增加與倒置：三種情況都可造成對(duì)密碼的錯(cuò)誤閱讀。如DNA原有堿基順序?yàn)锳AG，GAA，CGC，TGA，如失去第一個(gè)A，則成為AGG，AAC，GCT，GA，使原來編碼押肽由亮一組一丙一蘇氨酸改為半胱-亮-精-亮氨酸。這種突變導(dǎo)致的是密碼意義的錯(cuò)誤，稱為移碼突變。移碼突變的影響范圍自突變點(diǎn)起直到末端整條結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯，引起基因產(chǎn)物的變化比較嚴(yán)重，對(duì)生物活性的影響也較顯著。

　　3.堿基的互變異構(gòu)：四種堿基中的任何一種均可發(fā)生互變異構(gòu)，在作為模板時(shí)可引起互補(bǔ)堿基的改變。如當(dāng)胸腺嘧啶以正常形式（即酮基型）為模板時(shí)，配對(duì)的互補(bǔ)堿基為腺嘌呤；當(dāng)前者變?yōu)橄┐夹徒Y(jié)構(gòu)時(shí)，通過氫鍵配對(duì)的堿基可變?yōu)轼B嘌呤。

　　細(xì)菌自發(fā)突變的發(fā)生原因可能是宇宙間普遍存在的短波輻射、熱及自然界存在的一些具有致突變作用的物質(zhì)。人工應(yīng)用理化因素可誘發(fā)突變者稱為誘變劑?；瘜W(xué)誘變劑包括核苷酸堿基的類似物如分子結(jié)構(gòu)類似胸腺嘧啶的5-溴尿嘧啶。烷化劑可改變堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)也是誘變劑。吖啶類染料可螯合入DNA的堿基對(duì)之間，引起DNA在復(fù)制過程中出現(xiàn)堿基對(duì)的插入或缺失。紫外線與X線是常用的物理誘變劑。紫外線可使鄰近的胸原嘧啶構(gòu)成雙體，引起DNA結(jié)構(gòu)的變化而致突變。