概述
生殖工程是在体外操作或保存精子、卵子和胚胎以辅助繁殖的技术。它从家畜改良起步，如今扩展到人类不孕治疗、濒危物种保护以及生产药物的动物。大体可分为辅助有性生殖的技术（人工授精、体外受精）和以无性方式产生个体的技术（克隆）。
人工授精与冷冻保存
人工授精是采集雄性精液并人为注入雌性生殖道的技术。18世纪意大利学者斯帕兰扎尼在狗身上的成功实验被视为早期案例。1949年，波尔奇、史密斯和帕克斯发现加入甘油后精子在冷冻和解冻后仍能复活，此后精液得以长期保存和远距离运输。如今在奶牛改良中，一头优秀种公牛的冷冻精液可以繁育出大量牛犊。
体外受精与胚胎移植
体外受精（IVF）是让卵子和精子在体外受精，再把胚胎移入子宫的技术。英国的斯特普托和爱德华兹于1978年7月25日促成了世界首例试管婴儿路易丝·布朗的诞生，爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。在家畜中，通过对优秀母牛进行超数排卵，把获得的多个胚胎移植到受体母牛体内的胚胎移植，可以迅速扩大优良性状。把精子直接注入卵子的卵胞浆内单精子注射（ICSI）和胚胎冷冻也被广泛使用。
体细胞核移植克隆
体细胞核移植是把另一个体的体细胞核放入去核卵子，并用电刺激等方法启动发育，从而产生与供核个体遗传上相同的个体。
- 约翰·格登在1962年把蝌蚪肠上皮细胞的核移入蛙卵，获得了正常的蝌蚪，证明分化细胞的核并未丧失发育成完整个体所需的遗传信息。他与山中伸弥共同获得2012年诺贝尔奖。
- 英国罗斯林研究所伊恩·威尔穆特团队利用成年绵羊乳腺细胞的核，于1996年7月5日培育出克隆羊多莉，并于1997年在《自然》杂志上发表。它是第一只由哺乳动物成体体细胞克隆的动物。
- 此后牛、猪、狗、猫等多种动物被克隆，2005年韩国研究团队培育出克隆狗"史努比"（Snuppy）。
克隆动物的核基因相同，但线粒体DNA和子宫环境不同，因此并不完全一样，这体现了遗传与环境的相互作用。克隆效率低，并有流产、畸形和早衰等问题的报告，这也是其局限。
转基因
转基因技术是把外源基因导入受精卵或胚胎，培育具有新性状的动物，例如在乳汁中分泌人类蛋白质药物的转基因家畜，以及用于疾病研究的动物模型。先把基因导入体细胞再进行核移植，可以更高效地获得目标转基因动物。
伦理与法律
生殖工程介入生命的开端，因此伴随着人类克隆、胚胎地位、代孕和遗传多样性下降等伦理问题。韩国于2004年1月29日制定、2005年1月1日施行的《生命伦理及安全相关法律》禁止把体细胞克隆胚胎植入子宫或使其出生的人类生殖性克隆，胚胎研究只有在严格审批下才被允许。
参考文献
- Polge, C., Smith, A. U., & Parkes, A. S. (1949). Revival of spermatozoa after vitrification and dehydration at low temperatures. Nature, 164(4172), 666.
- Gurdon, J. B. (1962). The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. Journal of Embryology and Experimental Morphology, 10(4), 622–640.
- Steptoe, P. C., & Edwards, R. G. (1978). Birth after the reimplantation of a human embryo. The Lancet, 312(8085), 366.
- Wilmut, I., Schnieke, A. E., McWhir, J., Kind, A. J., & Campbell, K. H. S. (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature, 385(6619), 810–813.
- 「생명윤리 및 안전에 관한 법률」 (법률 제7150호, 2004. 1. 29. 제정, 2005. 1. 1. 시행).