犹如孙悟空的法宝——微生物的变异

所谓微生物变异，通俗地讲就是由于自然条件的改变或者人为因素处理，促使一些微生物在某方面改变了亲代传给它的特征，并且还能把得到了的这种特性传给子代。变异可分为暂时变异和永久变异。暂时变异主要由环境因子控制，生物在某一特殊环境下才发生，当回到正常环境下，发生的变异又会恢复正常。永久变异是由遗传因子控制，是由遗传物质的变化而引起的，变异是永久性的。暂时变异一般是整个细胞群体的每个细胞都同时发生变化。如大肠杆菌在培养很久的老培养基内变成近似球状的菌，当它回到新鲜的培养基内时，它们又可回到原来的杆状。微生物的永久变异是由突变引起的。在没有人为影响条件下自然发生的突变为自发突变。对细菌永久变异研究表明，每个细菌每一世代突变率为10-4～10-10，即1万个到每10 亿个细菌中，只有一个细菌发生突变，可见突变率是极低的。由于变异是微生物的一种奇妙特征，微生物在自然选择作用下，使它们对自然界有极强的适应能力，可以在其他生物不能生存的环境中安居乐业，有的微生物可在90℃的高温中生活得自由自在，有的则在稀酸水中还习以为常，所以它们在自然界中分布最广，简直无处不在。那么微生物变异对人类有什么益处和害处呢？在生产实践中，可以迫使微生物发生变异，以获得具有优良特性的变种为人类服务。
     由于微生物在自然条件下，其自发产生变异率太低，要从千千万万个微生物群体中找出来也极其不易，简直是大海捞针。为了获得高产菌株，便利用微生物易变异的特点，使用强烈的物理因素（如X—射线、r—射线、α—射线、β—射线、紫外线等）或化学因素（乙烯亚胺、亚硝基胍、亚硝酸等）对微生物进行处理，强迫它们发生变异，这样人们就可以在较短的时间内获得更多的变异体，从中挑选出所需要的优良变异体。如可使原来吃细粮的微生物改吃粗粮，以达到节约粮食的目的；不耐高温的菌类可使它们适应高温环境，从而解决在大工业生产中的降温问题；通过诱变还可使产量低的菌株，变成产量高的菌株。如在1943年，当时利用产黄青霉生产青霉素，在每毫升发酵液里仅有20个单位，产量很低，因而价格昂贵。通过几十年来利用紫外线及乙烯亚胺等各种手段诱异变异，再加上其他条件的改进，现在应用的变种每毫升发酵液中有几万个单位，大大提高抗菌素的生产水平。链霉素生产菌经变异改造后，今天的产量也比1945年提高数百倍。在生产上还可以利用变种来扩大产品的品种，如生产四环素的菌种变异后，有的能生产去甲基四环素，有的能生产去甲基金霉素等。因此，利用微生物变异的特性，不仅能提高产量、扩大品种，而且能提高产品质量，简化生产工艺。所以在目前利用微生物的工业生产中，广泛采用变种是一个极其有效的途径。但也应该看到微生物易于变异给我们带来益处的同时，也给人类带来威胁，有许多有害或致病微生物可突如其来、猖獗一时，为非作歹，给人们防治疾病带来一定的困难。