基因突变引发微生物变异的原理主要基于DNA分子结构和功能的改变，涉及多个方面。

从分子基础来看，DNA是微生物遗传信息的携带者，其结构具有稳定性，但在一些因素影响下也会发生改变。基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换。例如，在DNA复制过程中，DNA聚合酶可能会出现错误，导致碱基配对错误。正常情况下，A与T、G与C配对，但如果DNA聚合酶出现失误，可能会使A与C配对，当进行下一轮复制时，就会产生碱基对的替换，从而改变基因的序列。

物理因素如紫外线、X射线等也能引发基因突变。紫外线能使DNA分子中相邻的嘧啶碱基形成嘧啶二聚体，影响DNA的正常复制和转录。当DNA复制到二聚体处时，可能会出现错误的碱基插入，导致基因突变。化学因素如亚硝酸、碱基类似物等也有诱变作用。亚硝酸能使碱基发生氧化脱氨作用，使腺嘌呤（A）变成次黄嘌呤（H），在复制时H与胞嘧啶（C）配对，从而导致碱基对的替换。

基因突变会导致微生物的遗传信息发生改变，进而影响微生物的表型。如果突变发生在编码蛋白质的基因区域，可能会使蛋白质的氨基酸序列发生改变，影响蛋白质的结构和功能。比如，某些与细菌耐药性相关的基因突变，会使细菌产生能够分解抗生素的酶，或者改变抗生素作用的靶点，从而使细菌对原本敏感的抗生素产生耐药性。另外，基因突变还可能影响微生物的代谢途径、生长特性等，使微生物在不同的环境中具有不同的生存能力和适应性。

综上所述，基因突变通过改变DNA分子的碱基序列，影响微生物的基因表达和蛋白质功能，最终引发微生物的变异，这在微生物的进化、致病性和耐药性等方面都具有重要意义。