孟德尔和摩尔根的遗传学理论，科学地阐明了物种进化的原理。但在当时的条件下，基因变异基本只能是在自然条件下发生，人工制造基因变异是无法办到的。
染色体变异
1927年，在果蝇实验中摩尔根的学生、美国遗传学家缪勒利用X射线照射，人工诱变使果蝇发生基因突变。因此他于1946年获诺贝尔生理学和医学奖。这一研究成果导致了辐射遗传学的诞生，更重要的是这一发现对深入认识生物遗传进化的机理产生了深远影响。
此后，科学家们又发现化学物质也可以引起基因变异。
以前人类只能从自然条件下发生的基因变异中选择需要的物种，而今天则人们可以通过人工方法诱发基因突变，人工诱变成为培育优良品种的理论基础。
同时，物理、化学等因素可诱发基因突变的发现，也使人们对20世纪40年代后发生的因原子弹爆炸、化学污染、放射性泄漏等事件导致新生儿畸形的原因有了科学的认识，为防止污染提供了理论依据。
1945年8月，第二次世界大战临近结束，美国先后在日本广岛和长崎投下了两颗原子弹。这一事件造成死亡人数约为10.6万，还有约13万人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民的后代带来难以预料的影响。这一说法后来真的成为了现实。战后的20多年里，在广岛和长崎先后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸形的新生儿。1946年，缪勒获得诺贝尔奖之后，他提出的辐射危险才得到普遍承认。此后，他在制定辐射防护措施和辐射安全标准等方面做了大量工作。
