病毒的突变
突变是由于核酸复制过程中发生差错而产生的，一般认为是碱基异常配对的结果(参见“化学诱变剂”)。核酸链上核苷酸的改变导致多肽链上氨基酸的改变，因而引起蛋白质功能和表型性状的改变。单个核苷酸的变换叫做点突变，点突变易于发生回复突变。如在同一基因上同时或先后发生几个突变点，这样形成的多点突变株回复到野生型要困难得多。多个核苷酸的缺失、插入、倒位或代换所引起的突变，改变比较深刻，不易于发生回复。
在自然条件下，每种突变都以一定的频率产生。每复制一次发生的突变频率叫做突变率。病毒的突变率与其他生物中所观察到的相似，在数量级方面变动很大，从10-4至10-8。具有提高突变率效应的理化因子称为诱变剂。有一些诱变剂如5-溴尿嘧啶于核酸复制时掺入，另一些如亚硝酸则直接作用于碱基，最终都由于碱基的变换而发生突变。
突变不是由于适应环境而发生的。在一般情况下，环境只对突变起选择作用，而不起直接诱导作用。例如用起落试验分析脊髓灰质炎病毒d→d+的回变，发现突变是在碱性的培养管中自发发生的，而不是测定突变时平皿中的酸性琼脂覆盖层的诱导所致。
不同基因上的突变可形成相同的表型，例如不同基因上的突变都可以产生温度敏感株。有些性状是多基因性的，例如毒力的增强或减弱，往往是几个基因上发生改变的结果。与此相反，一个基因的突变，也可以引起几种性状改变，叫做多效应性，例如脊髓灰质炎病毒的某些温度敏感株同时又是半胱氨酸依赖株。
突变株是基因分析的有力工具，但是并非所有突变株都适合于这一目的。在噬菌体遗传学中，最为广泛应用的是两类条件致死性突变株，即温度敏感突变株和宿主范围突变株。所谓条件致死性突变株系指该突变株只在某一条件下，如在较低培育温度或某一宿主细胞中能增殖而产生有感染性的后代，在另一条件下，如在较高温度或另一宿主细胞中则不能增殖，而野生型则在两种条件下都能增殖。
温度敏感突变株(ts株) 可以在许多基因上发生，因而在遗传分析上非常有用。ts株表型的特点是在许可温度(28～35℃)能增殖，而在非许可温度(37～40℃)不增殖。这是由于在非许可温度，突变基因所编码的蛋白质缺乏其应有的功能。一般ts株同时又是减毒株，故在流感病毒和呼吸道合胞病毒中，正在探索利用ts株作为活疫苗株的可能性。
获得ts株的方法，一般是用诱变剂处理野病毒株以提高其突变率，大量挑斑并在许可和非许可温度同时检测，选出在许可温度增殖而在非许可温度不增殖的突变株。现已从许多病毒中获得ts株，如RNA病毒中的脊髓灰质炎病毒、口蹄疫病毒、Sindbis病毒、Semliki森林病毒、水泡性口腔炎病毒、狂犬病病毒、呼肠孤病毒、流感病毒、呼吸道合胞病毒、反录病毒等，DNA病毒中的多瘤病毒、SV40、腺病毒、疱疹病毒、兔痘病毒等。
不同ts株在表型上可能无法鉴别，但用互补法可以划分成若干组。同一互补组内的病毒株，由于其缺损发生在同一基因上，在非许可温度下一起生长时，不能互相补充其无功能的蛋白质，仍然不能增殖。不同互补组的病毒株由于其缺损位于不同基因上，因而在非许可温度下一起生长时可以互补不足而进行增殖。功能试验表明，不同互补组的病毒株在非许可温度发生功能障碍的步骤也各不相同。例如Sindbis病毒ts株的五个互补组中，A、B两组不能合成RNA，估计它们的RNA多聚酶有缺损； C、D、E三组均能合成RNA，但C组缺少核壳蛋白，D组缺少包膜蛋白，E组缺损不明。
宿主范围突变株(hr株) 由于某个蛋白质功能缺损而在非许可性细胞中不能增殖，但在许可性细胞中，由于细胞补足了hr株所缺少的功能，故仍能增殖。有两类hr株在病毒遗传学研究中具有重要意义。
(1)非转化性突变株： 在多瘤病毒和腺病毒中都已发现。它们在转化基因上发生了突变，失去了转化细胞和致瘤的能力，同时宿主细胞范围也有了改变。非转化性突变株可用来研究细胞转化原理，也有可能发展成为无致瘤性的活疫苗株或医学基因工程载体，因而有很大重要性。
(2) 无字义突变株：首先在大肠杆菌T4噬菌体中发现。它们只能在大肠杆菌K株中生长，而不能在其他菌株中生长。所谓“无字义突变”就是从编码一个氨基酸的三联体密码子突变成为无字义的，即不编码任何氨基酸而仅作为终止肽链合成信号的UAG、UAA或UGA，从而使突变基因所编码的蛋白质合成中断，因此在正常的大肠杆菌中不能生长。许可生长的大肠杆菌K株含有一个异常的tRNA，它能识别UAG等无字义三联体而翻译为一个氨基酸，从而使必需的蛋白质得以继续合成。在动物病毒中，最近才发现腺病毒-SV40重组株Ad2+ND1的无字义样突变株，但是目前还没有找到含有异常tRNA的许可性动物细胞。T4噬菌体的无字义突变株的应用曾对分子遗传学的发展作出过重要贡献。同样，动物病毒的无字义突变株的发现也可能具有重要的理论意义。
其他突变株 种类很多，其中有二类可能具有潜在的实际意义。
(1) 抗药性突变株： 尽管目前还只有很少几种有效的病毒病化疗药物，但在实验条件下，对所有这些药物如靛红缩氨硫脲、五碘脱氧尿苷、金刚烷胺等都已找到了抗药性突变株。除了在病毒病治疗方面具有很重要的实际意义外，利用抗药性突变株可能阐明抗药原理和药物作用原理。
(2)缺损性突变株： 常常于浓病毒连续传代后出现，70年代以来还人工创造了许多缺损突变株。全缺损的突变株在任何条件下都不能单独增殖，只有在能补足其功能缺损的野生型或某些ts株的辅助下才能增殖，而且其子代仍然是缺损的。缺损性突变株可能在形成慢性感染上有一定意义。目前规定用作基因工程载体的SV40和腺病毒都必须是缺损的。