四种碱基中的任何一种均可发生互变异构,在作为模板时可引起互补碱基的改变.如当胸腺嘧啶以正常形式（即酮基型）为模板时,配对的互补碱基为腺嘌呤；当前者变为烯醇型结构时,通过氢键配对的碱基可变为鸟嘌呤.细菌自发突变的发生原因可能是宇宙间普遍存在的短波辐射、热及自然界存在的一些具有致突变作用的物质.人工应用理化因素可诱发突变者称为诱变剂.化学诱变剂包括核苷酸碱基的类似物如分子结构类似胸腺嘧啶的5-溴尿嘧啶.烷化剂可改变碱基的化学结构也是诱变剂.吖啶类染料可螯合入dna的碱基对之间,引起DNA在复制过程中出现碱基对的插入或缺失.紫外线与x线是常用的物理诱变剂.紫外线可使邻近的胸原嘧啶构成双体,引起DNA结构的变化而致突变.
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