包括提高公畜繁殖潜力（如人工授精和精液冷冻）和提高母畜繁殖力（如同期发情、人工体外受精、超数排卵、胚胎冷冻、胚胎移植、早期断奶、胚胎分割、胚胎嵌合等）的技术，是畜牧业生产中的关键技术环节，在优质、高产、高效的现代畜牧繁育中占有重要的地位，新技术有性别控制、细胞核移植等。（见动物胚胎冷冻、胚胎移植、动物胚胎分割、胚胎嵌合、动物细胞核移植和超数排卵和胚胎移植技术）

借助于专用器械以人工的方法采集雄性动物的精液，经检查和适当的处理后，再输入到发情的雌性动物生殖道的特定部位以代替自然交配而繁殖后代的技术。人工授精技术极大地促进了畜牧业的发展，具有重要意义：①最大限度地提高种公畜的利用效率。②加速品种改良。③大幅减少种公畜的饲养费用。④控制疾病传播。⑤克服公、母畜交配困难。⑥可扩展优良种畜的应用范围。⑦推广繁殖新技术的基本措施。

人工模拟发情母畜的阴道环境，诱导公畜在其中射精。假阴道由外壳、内胎、集精杯和橡胶漏斗、胶圈等组成。适合于假阴道法采精的家畜有牛、绵羊、山羊、马和猪等。

哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。人工体外受精胚胎移植到母体后获得的动物称为试管动物，这项技术成功于20世纪50年代。1951年，张明觉等观察到哺乳动物的精子获能现象，即精子在有能力穿入卵子之前，必须经历一系列的生理、生化改变。在此基础上，张明觉结合胚胎移植技术，成功获得第一只人工体外受精—胚胎移植的幼兔。

具有如下优点：①能充分利用优良公畜的繁殖性能，减少种畜的饲养量，降低生产成本。②使优良基因的影响迅速扩大，可以极大地加快遗传改良的速度。③能提高母畜的受胎率。④使种公畜的精液不受时间和地域的限制，可以很好地在各地交流。

包括卵母细胞的采集和体外成熟培养、精子的采集、精子获能、体外受精和胚胎的早期培养等。

有超数排卵、体外采卵和活体采卵3种方法。

在成年雌性动物发情周期内，按照一定的剂量和程序注射外源性促性腺激素，使卵巢中比自然状态下有较多的卵泡发育并排卵的技术，简称“超排”。（见超数排卵）

从刚被屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞，在体外培养为成熟的卵子。

借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，在体外培养为成熟的卵子。

在体外尽量模拟卵母细胞在体内成熟的环境，使从卵泡采集的未成熟卵母细胞达到最后成熟。又称“卵母细胞获能”，获能过程包括恢复减数分裂并进行至第二次减数分裂中期的核成熟和经历一系列复杂生理生化变化的胞质成熟。特点：①卵母细胞成熟过程中细胞核发生生发泡破裂、染色质浓缩和排出第一极体等一系列形态学的变化。②当减数分裂完成时，标志着卵母细胞核的成熟。③卵母细胞核质完全成熟才具有受精能力和囊胚发育能力。④卵母细胞体外成熟是以卵丘颗粒细胞扩散、第一极体排出作为形态上的标志。

采精用的主要器材和设备有假阴道、集精杯、假台畜等。正确掌握采精技术，是保证获得量多质优精液的重要条件。采精的方法有假阴道法、按摩法、手握法和电刺激法。

利用仿生学的方法，模仿发情雌性动物阴道环境设计的装置。它能满足雄性动物交配时对压力、温度、湿滑度的要求，用其采精时同时配有与采精动物相适应的活台畜或假台畜。

操作时，先将直肠内的宿粪排除，术者将手伸入直肠内轻轻按摩精囊腺，使精囊腺分泌物自包皮流出，然后将食指放在输精管两膨大部中间，中指和无名指放在一膨大部的外侧，拇指放在另一膨大部外侧对它进行按摩。按摩时，手指前后滑动并轻轻伴以压力，这样反复进行按摩，即可引起精液流出，接入集精杯内。该法多用于公牛。

徒手或戴上乳胶手套，直接把握雄性动物的阴茎，给予适当的压力和刺激，就可引起射精。该法只适用于猪和犬等体型较小、易于控制的家畜。

将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精。该法多用于野生动物或经济动物。

哺乳动物的精子在受精前，必须在雌性动物生殖道内经历一段时间以后，在形态和生理生化上发生某些变化，才具有受精能力的现象。精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程，是精子在受精前必须经历的一个重要阶段。

具有如下特点：①精子在附睾内已经获得了受精能力，但由附睾分泌的一种物质附于精子表面，抑制了它的受精能力，这种物质被称为去能因子。②精子进入雌性生殖道以后，去能因子的作用被解除，精子才具有真正的受精能力，这就是精子获能。③能够解除去能因子的物质称为获能因子。④精子获能部位主要在子宫和输卵管。⑤精子在阴道内不能获能，只有当穿过宫颈时，精浆内大量的去能因子才能被阻挡。⑥精子同子宫内膜接触后，子宫内膜产生获能因子。⑦输卵管的分泌物也参与了精子获能。⑧精子获能过程是一个多时相的过程，先在子宫内，后在输卵管内。⑨随着精子的获能，氧耗量增加，精子运动加速，并且线粒体松散化，为抛弃尾部和线粒体做好准备，并迅速游向卵子，最终使精卵结合。

具有如下意义：①去除精子表面的覆盖物，暴露出精子膜表面与卵子相识别的位点。②增加精子活力，改变膜的通透性。③精子头部出现流动性不相等的区域，为精子膜与顶体膜融合做好准备。④精子顶体后区膜的流动性加大，以准备与卵膜结合。

有如下方法：①培养法。对啮齿动物、家兔和猪等动物，将取自附睾的精子放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能。②化学法。对于牛、羊等家畜，将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。

获能的本质在于暴露精子膜表面的卵识别因子和结合因子，解除对精子顶体反应的抑制，并使精子得以识别卵子并穿入卵内，完成受精。获能精子在结构和功能上都发生了一系列特异性变化，表现在：①精子超活化，即精子强有力的、尾部呈“鞭打样”的不对称运动。②精子代谢方式改变。③精子膜变化。④精子形态变化。

将动物体内外获得的卵母细胞在体外进行精卵结合的过程，由卵母细胞体外成熟、体外受精、受精卵体外培养3个关键技术环节构成。牛、羊体外受精技术在20世纪80年代初获得成功，已发展为比较成熟的配子与胚胎生物技术体系。优点：①可使由于输卵管堵塞或排卵障碍等原因不能受孕的母畜正常繁殖后代，提高繁殖效率。②扩大胚胎来源。可以利用屠宰场卵巢上采集的卵母细胞，或者结合活体采卵技术从良种家畜体内采集的卵母细胞，在体外受精后为胚胎移植提供充足而廉价的胚胎。③使家畜提早繁殖后代，缩短世代间隔，加快育种进程。④为其他动物繁殖生物技术（如克隆、转基因、性别控制等）提供丰富的实验材料和必要的实验手段。

精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中培养，以检查受精卵的发育能力。有单一培养、共培养和序贯培养3种方法。对于猪、牛、羊这类胚胎需要长期培养的动物来说，必须使用低氧环境培养胚胎，必要时还需要添加一些抗氧化剂。

在体外直接用培养液培养胚胎。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、氨基酸、血清白蛋白和抗氧化物质等。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。

按照体外培养胚胎在不同发育时期代谢需求的不同，配制成一系列不同成分的培养液，在培养过程中进行序列更换，从而延长胚胎在体外的培养时间，增加体外筛查机会，以期获得更多囊胚进行移植，提高妊娠率。

将早期胚胎与体细胞共同培养，通过胚胎与体细胞的相互作用，达到改善胚胎培养环境、提高胚胎发育到囊胚的数量和质量的一种方法。共培养具有独特的优势：①有利于提高胚胎的质量，提高移植后的妊娠率与产仔率。②可以用来研究胚胎早期发育及着床机制。随着体细胞核移植、转基因动物和胚胎干细胞等一系列胚胎工程技术的发展，作为胚胎工程的基础，胚胎培养的要求也大大提高，在还无法弄清胚胎体内发育机制的情况下，尽量模拟胚胎在体内环境发育的共培养无疑是一种较先进的培养方法。