Хімічні мутагени, використовуються для отримання мутагенних форм цвільових грибів, актиноміцетів, бактерій, які продукують у великих кількостях пеніцилін, стрептоміцин та інші антибіотики. Хімічними мутагенами підвищується ферментативна активність грибів, які використовуються для спиртового бродіння. Розроблено десятки перспективних мутацій культурних рослин.

У експериментах мутації індукуються різноманітними хімічними агентами. Цей факт свідчить про те, що, мабуть, і у природних умовах подібні фактори також є причиною появи спонтанних мутацій при дії різних хімічних речовин і навіть деяких лікарських препаратів. Це говорить про необхідність вивчення мутагенної дії нових фармакологічних речовин, пестицидів та інших хімічних сполук, які все частіше використовуються у медицині і сільському господарстві. '

Радіаційний мутагенез. Вперше індуковані радіацією мутації були експериментальне одержані радянськими вченими Г. А. Надсоном і Г. С. Філіпповим, які у 1925 р. спостерігали мутаційний ефект на дріжджах після дії на них іонізуючої радіації. У 1927 р. американський генетик Г. Меллер показав, що рентгенівські промені можуть викликати багато му­тацій у дрозофіли, а пізніше мутагенну дію рентгенівських променів підтвердили на багатьох об'єктах. Згодом було встановлено, що спадкові зміни зумовлюються всіма .іншими видами проникаючої радіації.

Для штучних мутацій часто використовують гамма-промені, джерелом яких у лабораторіях звичайно є радіоактивний кобальт (60Со). Останнім часом для індукування мутацій все частіше використовуються нейтрони, які мають велику проникаючу здатність. При цьому відбуваються і розриви хромосом, і точкові мутації. Вивчення мутацій, викликаних дією нейтронів і гамма-променів, пояснюється двома причинами. По-перше, встановлено, що генетичні наслідки атомних вибухів пов'язані перш за все з мутагенним впливом проникаючої радіації. По-друге, фізичні методи мутагенезу використовуються для одержання цінних у господарському відношенні сортів культурних рослин.

При опроміненні виникають як генні мутації, так і структурні хромосомні перебудови усіх описаних вище типів: нестачі, інверсії, подвоєння і трансло-кяції, тобто всі структурні зміни, по-іі'язані з розривом хромосом. Це пояснюється особливостями процесів, які відбуваються у тканинах при дії випромінювання. Воно викликає у тканинах іонізацію, у результаті якої одні атоми втрачають електрони, а інші приєднують їх: утворюються позитивно чи негативно заряджені іони. Подібний процес внутрішньомолекулярної перебудо­ви, якщо він спостерігався у хромосомах, може викликати їхню фрагментацію.

Останнім часом доведено, що зв'язок між опроміненням і мутаційними змінами може носити і непрямий характер. Мабуть, енергія випромінювання може викликати у середовищі, яке оточує хромосому, хімічні зміни, здатні індукувати генні мутації і структурні перебудови у хромосомах. Так, у бактерій і грибів можна збільшити частоту мутацій, вирощуючи їх у попередньо опроміненому середовищі. Отже, мутації індукуються і пострадіаційними хімічними змінами середовища.

Одним із найнебезпечніших наслідків опромінення є утворення вільних радикалів ОН або НО2 з наявної у тканинах води. Ці радикали мають високу реактивність і можуть розщеплювати багато органічних речовин, у тому числі і нуклеїнові кислоти.

Встановлено, що для людини дозою рентгенівських і гамма-променів, яка подвоює кількість природних мутацій, є доза 0,5—1,5 Гр (50—150 рад.).

При всіх недоліках сучасної оцінки рентгенівського ефекту не залишається сумнівів у серйозності генетичних наслідків, яких можна чекати у випадку безконтрольного підвищення радіоактивного фону навколишнього середовища. Небезпека подальшого випробування атомної і водневої зброї очевидна. Водночас використання атомної енергії у генетиці і селекції дозволить створити нові методи отримання змін спадкової інформації рослин, тварин і мікроорганізмів, глибше зрозуміти процеси генетичної адаптації організ­мів.

Інші мутагенні фактори. Перші дослідники мутаційного процесу недооцінювали роль факторів зовнішнього середовища у явищах мінливості. На початку XX ст. деякі дослідники навіть вважали, що зовнішні впливи не мають ніякого значення для процесу виникнення мутацій. Згодом ці уявлення були відкинуті завдяки штучному відтворенню мутацій за до­помогою різних факторів зовнішнього середовища. Сьогодні вже можна сказати, що немає таких факторів зовнішнього середовища, які б якоюсь мірою не позначалися на змінах спадкових властивостей. Із фізичних факторів, крім. іонізуючої радіації, встановлена мутагенна дія ультрафіолетових променів, фотонів світла і температури. Підвищення . температури збільшує кількість мутацій. Але температура належить до тих агентів, проти яких у організмів існують захисні механізми, внаслідок чого гомеостаз порушується незначно. У зв'язку з цим температурні впливи дають невеликий мутагенний ефект у порівнянні з іншими агентами.

До біологічних мутагенів відносять віруси і токсини ряду організмів, особливо цвільових грибів. У ряді вітчизняних і закордонних лабораторій було встановлено велику кількість хромосомних аберацій у культурах мікроорганізмів та клітин тварин і людини, які були вражені вірусами. Виявилось також, що віруси викликають мутації у рослин і тварин. При цьому мутагенну дію мають не тільки патогенні для даного організму віруси. Так, у дрозофіли отримали ряд мутацій дією вірусу лейкозу мишей. Причина цього явища, мабуть, криється у здатності вірусів викликати глибокі зміни метаболізму клітини. Таким чином, роль вірусів у природі полягає у тому, що вони є не тільки збудниками багатьох хвороб рослин, тварин і людини, але і причиною багатьох спонтанних мутацій.

Гомологічні ряди у спадковій мінливості (закон Вавилова).

Відомо, що мутації відбуваються у різних напрямках. Проте ця різноманітність пояснюється закономірністю, яку в 1920 р. виявив М. І. Вавилов. Порівнюючи ознаки різних сортів культурних рослин і близьких до них дикорослих видів, він помітив, що порівнювані рослини