濒危野生动物保护遗传与繁殖教育部重点实验室于2000年8月经国家教育部批准建立。在依靠建设单位浙江大学和实验室学术委员会的大力支持与指导下，该实验室于2001年4月完成了实验用房和相关仪器设备等硬件设施建设，并正式对国内外开放。
实验室主要从事濒危野生动物分子生态学与保护遗传学和繁殖生物学方向的研究。基于 “ 十五 ” 建设期间凸显出的研究优势和引进人才所具有的工作基础，实验室在新 一轮 （“ 十一五 ”） 的建设中，计划设立四个研究方向，包括：濒危野生动物基因资源保护、濒危野生动物保护遗传学与分子生态学、濒危野生动物基因组学和濒危野生动物病原生态学。
(1) 濒危野生动物基因资源保护：在基因组 DNA 文库、 cDNA 文库、细胞系和组织样品库四个层面上，构建我国一、二类濒危野生动物基因资源的材料共享平台，并基于此基础，建立 “ 教育部濒危野生动物基因资源库信息共享平台 ”，面向社会服务。
(2) 濒危野生动物保护遗传学与分子生态学：重点以大熊猫、扬子鳄、麋鹿和朱鹮四个国家一级重点保护动物为研究对象，通过对物种的基因组多样性、功能基因多态性和群体行为学的研究，揭示不同物种在亲缘识别、资源共享、高繁殖效率和强抗病能力等方面所特有的分子行为驱动机制，并据此提出濒危野生动物圈养种群维持可持续发展的繁育策略。同时，选择 1－2 种雉类开展分子遗传育种研究，使之通过优良种源的成功培育，为我国濒危动物重要物种的资源复壮和可持续利用做出示范。
(3) 濒危野生动物基因组学：通过对 2 － 3 种陆生和海洋濒危野生动物的基因组学研究，挖掘与环境适应、生殖行为、机体免疫和神经内分泌调控等功能相关的新基因资源，并阐明其与种群衰退相关的分子机制，为建立濒危野生动物的种群复壮理论奠定基础。
(4) 濒危野生动物病原生态学：通过
禽流感病毒在濒危野生动物中的溯源调查，以及在宿主和环境中的生态分布、流行病学和遗传变异规律等方面的研究，阐明不同亚型或基因型病原与传播途径和传播能力之间的相互关系，使之在濒危野生动物禽流感病毒的生态分布与流行病学规律方面，取得突破性进展。同时，通过疫源疫病病原检测相关技术的研究，搭建 2 － 3 种
流行性传染病的检测技术平台。
以大熊猫为代表的濒危野生动物的保护遗传学领域，做了大量的基础和应用性研究工作并取得了下列成果：1994年完成的《大熊猫亲子鉴定-DNA指纹技术的应用》成果，首次发现了人工圈养大熊猫存在着异卵双生和异卵异父双生的繁殖方式，以及雌性大熊猫在一个发情期，可一次或多次排出多个卵子，并在一个发情期内给雌兽进行多次人工输精，可大大地提高受配雌兽受孕产仔率的繁殖生物学特性。该成果在大熊猫移地保护与繁殖工作中，一直发挥着重要的指导作用。1995年完成的《鱼类LZF-I DNA指纹探针研制》成果，首次人工制备出适合于鱼类个体识别、亲系鉴定、
遗传多样性检测的鱼类专一性基因探针。 2002年完成的《大熊猫DNA指纹探针研制及DNA提取方法的建立》成果，首次成功地人工合成了适用于以大熊猫为代表的濒危野生动物个体鉴别、家系亲子血缘关系鉴定、物种遗传多样性相关参数测定，以及种内各居群遗传分化检测的基因探针。与此同时，所建立的从动物粪便和福尔马林固定器官组织、剥制标本皮肤中，提取动物全基因组DNA的方法，解决了濒危野生动物基因材料的来源问题。2002年完成的《大熊猫遗传多样性研究》，则首次从基因水平上，定量地阐明了栖息地的丧失，是造成大熊猫遗传多样性下降的主要原因。为国家有关部门制定切实可行的物种保护策略，提供了重要的科学依据。
为了加强该实验室的学术队伍建设，近年来已分别从美国、日本和国内引进了博士后人员作为固定在编教师。与此同时，浙江大学聘请了陈宜瑜、朱作言、翟中和、马建章、洪德元、向仲怀和旭日干院士，以及
日本九州大学Noborus Fujihara 教授和国家林业局张建龙教授作为该实验室的兼职教授，负责指导该实验室年轻教师和博士研究生的科研工作，在提高实验室研究队伍的整体水平和研究生的培养质量方面发挥了重要作用。目前，实验室已建立了完善的运行管理和对外开放机制。先后接收了日本九州大学、瑞典Umeå University、中国科学院动物研究所、
中国科学院水生生物研究所、北京师范大学、华东师范大学、中国科学院西北高原生物所、青海西宁野生动物救护中心等单位的教师和博士与硕士研究生来实验室进行合作研究或完成学位论文，在国内外同行中产生了一定的影响。实验室主任由
浙江大学生命科学学院的博士生导师方盛国教授担任，学术委员会主任为国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜院士。