基因打靶技術是從20世紀80年代發展起來的，是建立在對同源重組不斷了解的基礎之上。首先是以酵母這種較為簡單的真核模式生物為基礎，來對相關技術進行研究。隨著外源DNA導入酵母細胞方法的建立、標記基因有效選擇的利用、同源重組轉化子篩選系統的建立、載體同源序列DNA（靶標）雙鏈斷裂提高同源重組效率的利用，使得基因打靶技術逐漸成熟起來。而對于哺乳動物細胞，由于其基因組比酵母細胞要大且復雜，基因打靶的成功率很低。因此要將基因打靶技術應用于哺乳動物，還需要新的策略。1989年，利用胚胎干細胞，美國科學家馬里奧·卡佩奇和奧利弗·史密斯與英國科學家馬丁·埃文斯，將基因打靶技術成功地應用于小鼠；他們也因此獲得了2007年諾貝爾生理學與醫學獎。
2013年3月，云南中科靈長類生物醫學重點實驗室、中科院昆明動物研究所、南京醫科大學、南京大學、同濟大學等多家單位合作，利用目前世界最新的基因組編輯技術CRISPR/Cas9和TALENs實現獼猴和食蟹猴兩個物種的靶向基因修飾，同年10月和11月分別獲得世界首例經過CRISPR/Cas9基因靶向修飾及TALENs基因靶向修飾的兩只小猴。