基因敲除技術是20世紀80年代發展起來的，是建立在基因同源重組技術基礎以及胚胎干細胞技術基礎上的一種新分子生物學技術。所謂胚胎干細胞（EmbryonicStem cell，ES）是從著床前胚胎（孕3—5天）分離出的內細胞團（Inner cellmass，ICM）細胞，它具有向各種組織細胞分化的多分化潛能，能在體外培養并保留發育的全能性。在體外進行遺傳操作后，將它重新植回小鼠子宮，它能發育成胚胎的各種組織。而基因同源重組是指當外源DNA片段大且與宿主基因片段同源性強者并互補結合時，結合區的任何部分都有與宿主的相應片段發生交換（即重組）的可能，這種重組稱為同源重組。
基因敲除和基因嵌入技術是上個世紀90年代出現的最新外源DNA導入技術。基因敲除是基因打靶技術的一種，類似于基因的同源重組。指外源DNA與受體細胞基因組中序列相同或相近的基因發生同源重組，從而代替受體細胞基因組中的相同/相似的基因序列，整合入受體細胞的基因組中。此法可產生精確的基因突變，也可正確糾正機體的基因突變。基因嵌入又稱基因置換，它是利用內源基因序列兩側或外面的斷裂點，用同源序列的目的基因整個置換內源基因。用于基因敲除和基因嵌入的技術有Cre/Lox P系統、FLPI系統等。