Спадкова (генотипова) мінливість у бактерій настає в результаті зміни генетичних структур.
Закон гомологічних рядів спадкової мінливості сформулював видатний російський генетик і селекціонер М.І. Вавилов. За цим законом, генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів або родів. Генетичною основою цього закону є те, що ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційний кількості їхніх спільних генів.
Спадкова мінливість може бути комбінативною і мутаційною.
Комбінативна мінливість пов'язана із виникненням різних комбінацій алельних генів (рекомбінацій).
Трнсформація – передача генетичного матеріалу від донора реципієнту за допомогою ізольованої ДНК
Трнсдукція – перенесення бактеріофагом генетичного матеріалу від бактерії-донора до бактерії-реципієнта.
Трансдукція: неспецифічна (можливе перенесення будь-якого маркера або кількох маркерів) і абортивна (внесений фагом фрагмент нуклеоїду не включається в нуклеоїд реципієнта)
Конюгація – передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншії безпосереднім контактом (редукований статевий процес)
Мутації – стійкі спадкові зміни (морфологічні, культуральні, біохімічні) властивостей мікроорганізму, не пов’язані з рекомбінаційним процесом.
Мутації: нуклеоїдні (спадкові зміни відбуваються в нуклеоїді) і цитоплазматичні (виникають у ДНК цитоплазми); великі (випадання великої ділянки гена) і малі.
Біологічні мутагени: бактерії, а також гельмінти, актиноміцети, рослинні екстракти, живі вакцини, продукти окислення ліпідів.Мутагенну активність вірусів відкрито генетиком Шапіро
Фізичними мутагенами називаються будь-які фізичні дії на живі організми, які виявляють або прямий вплив на ДНК або вірусну РНК, або опосередкований вплив через системи реплікації, репарації, рекомбінації
Пр: іонізуюче випромінювання, радіоактивний розпад, ультрафіолетове випромінювання, альфа-і бета-випромінювання радіоактивних речовин і нейтронне випромінювання.
Хімічні мутагени: різні алкілуючі з'єднання, деякі антибіотики, деякі харчові добавки, лікарські препарати, продукти переробки нафти й органічні розчинники.