1927年,美国遗传学家缪勒(H. J. Muller.1890-1967)发现,用X射线照射果蝇,后代发生突变的个体数大大增加。同年,又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子,也得到了类似的结果。此后,人们逐渐发现,易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素。例如,紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。但是,在没有这些外来因素的影响时,基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。