细菌中，突变型细胞产生的几率大约是一亿分之一，一亿个细胞中会有一个。因为有的细胞增殖速度飞快，每20分钟就增殖一次，所以一夜之间就会出现突变的新种群，这毫不夸张。对于细胞来说，大多数突变没有明显的好处或者害处。而不利的突变会让细菌容易受到其他微生物或者环境的伤害，然后这些细菌细胞和它们的基因就永远地消失了。偶尔，一次突变会赋予细菌细胞有利的性状，这会让突变细菌拥有优于其他细菌的特质。

许多人会想起生物课上所学的知识，即有利突变的产生只是由于一个随机事件。“适者生存”并非来自于计划，而是出于运气。细菌DNA偶然的突变带来单个基因随机的微小变化，有利突变让细胞比其他同胞长得更快，游得更远，吸收更多营养，或者更耐受高温。这个特殊的细胞会分裂成两个一模一样的细胞，这子代细胞也包含了有利的突变，会在与别的细菌细胞的生存竞争中胜出，一直到整个新近进化的种群都拥有这种新基因。

1988年，约翰•凯恩斯（JohnCairns）发现大肠杆菌的基因突变策略颠覆了随机突变观念。这些大肠杆菌采取适应性突变，当专门的增变基因（mutatorgene）检测到环境刺激的时候，适应性突变随之发生。增变基因加快细胞的突变速度，从而增加大肠杆菌的4377个基因中某一个基因向着有利方向突变的几率。目前，大肠杆菌里已经定位的增变基因有30多个，铜绿假单胞菌里也有类似的基因。铜绿假单胞菌是一类喜爱潮湿环境的微生物，常常会侵入烧伤创面和介入器械（静脉置入导管、导尿管等）。细菌会选择突变的方式和时间吗？如果真是这样，那么曾经属于科幻小说的想象也许会成为现实。