基因突變首先由T.H.摩爾根于1910年在果蠅中發(fā)現(xiàn)。H.J.馬勒于1927年、L.J.斯塔德勒于1928年分別用X射線等在果蠅、玉米中最先誘發(fā)了突變。1947年C.奧爾巴克首次使用了化學(xué)誘變劑，用氮芥誘發(fā)了果蠅的突變。1943年S.E.盧里亞和M.德爾布呂克最早在大腸桿菌中證明對噬菌體抗性的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果。接著在細菌對于鏈霉素和磺胺藥的抗性方面獲得同樣的結(jié)論。于是基因突變這一生物界的普遍現(xiàn)象逐漸被充分認識，基因突變的研究也進入了新的時期。1949年光復(fù)活作用發(fā)現(xiàn)后，DNA損傷修復(fù)的研究也迅速推進。這些研究結(jié)果說明基因突變并不是一個單純的化學(xué)變化，而是一個和一系列酶的作用有關(guān)的復(fù)雜過程。

1958年S.本澤發(fā)現(xiàn)噬菌體T4的rⅡ基因中有特別容易發(fā)生突變的位點──熱點，指出一個基因的某一對核苷酸的改變和它所處的位置有關(guān)。

1959年E.佛里茲提出基因突變的堿基置換理論，1961年F.H.C.克里克等提出移碼突變理論(見遺傳密碼)。隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展和DNA核苷酸順序分析等技術(shù)的出現(xiàn)，現(xiàn)在已能確定基因突變所帶來的DNA分子結(jié)構(gòu)改變的類型，包括某些熱點的分子結(jié)構(gòu)，并已經(jīng)能夠進行定向誘變。