細胞遺傳學一詞可追溯到一百多年前科學家在細胞核里發現染色體的時候。 “染色體”在希臘語里的意思是“帶色的體”。染色體顯帶技術的發展使科學家們能夠識別不同的染色體，從而在染色體水平上來了解許多疾病的遺傳變異。但是，細胞遺傳學研究也有它的不足之處。首先，受限于顯帶技術的分辨率（超過3Mb的DNA才能被識別），檢出象染色體微缺失綜合癥之類的微小染色體變異可能性很小；第二，傳統細胞遺傳技術只能分析中期分裂相細胞。而且，許多腫瘤特別是實體，染色體重組非常復雜，無法通過顯帶分析方法得到全部染色體核型。

熒光原位雜交技術（FISH）是二十世紀八十年代后期發展起來的，那時科學家們想用非放射性方法進行基因定位（Pinkel D.et al.,1986）。FISH技術的發展很快在細胞遺傳學和分子遺傳學之間建立了一座橋梁。這是分子細胞遺傳學開始的標志。這種方法被廣泛用于檢測染色體重組和標記染色體（Pinkel D.et al.,1988），以及檢測許多基因疾病的染色體的微缺失（Kuwano A et al.,1991）和用于非整倍體疾病的產前診斷（Eastmond DA and Pinkel D,1989）。同時，為了滿足更多的需求，通過流式細胞技術，染色體微切割和人類基因組進程計劃（HGP）等不同的技術，產生了越來越多的FISH探針并被商品化。運用這些探針，科學家們能夠識別染色體穩定易位的斷裂點和繪制出與某些特異性疾病相關的關鍵缺失區域。克隆這些區域就可以識別與基因相關的疾病，從而制造出用于診斷的特異性探針。

1998年以來，許多以FISH為基礎的技術發展起來，解決了許多傳統細胞遺傳學中存在的問題，并開辟了分子細胞遺傳學的新時代。