【知识点详解】
1. 胚胎工程:胚胎工程是一门综合性的科学技术,涉及体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻保存等一系列技术。其中,试管婴儿是胚胎工程的重要应用,它允许在体外环境中完成受精过程,解决了部分不孕不育问题。
2. 试管婴儿技术原理:试管婴儿技术基于受精作用,即精子与卵子在体外条件下结合形成受精卵,随后在实验室环境中培养成早期胚胎,最终移植到母体子宫内继续发育。
3. 胚胎发育阶段:题中提到的图示时期是胚胎发育的囊胚期,此时胚胎内部出现囊胚腔,是胚胎进一步发育的基础。
4. 体外受精过程:在体外受精前,精子需要经过获能处理,使其具备受精能力。卵子则需要培养到减数第二次分裂中期,这是最适合受精的阶段。此外,试管婴儿技术通常还会用到早期胚胎培养和胚胎移植技术。
5. 设计试管婴儿与常规试管婴儿的区别:设计试管婴儿除了用于解决不孕不育问题,还可以用于预防遗传性疾病,通过遗传学诊断选择无遗传病的胚胎进行移植,例如治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病。但这也引发了伦理争议。
6. 伦理问题:大多数反对设计婴儿性别,是因为这可能导致性别比例失衡,违反了人类社会的伦理道德,可能带来社会问题。
7. 胚胎干细胞特性与应用:胚胎干细胞来自早期胚胎的内细胞团或原始性腺,具有发育的全能性,即它们可以分化成为体内任何类型的细胞。在特定分化诱导因子的作用下,胚胎干细胞可以定向分化为特定类型的细胞,如心血管前体细胞。
8. 培养条件:胚胎干细胞的培养需要在95%空气加5%二氧化碳的气体环境中进行,以维持适宜的pH值。
9. 核移植技术:在核移植过程中,通常选择处于减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞,因为这个时期的卵母细胞细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞发育的因子,有利于细胞核的重编程和胚胎发育。
10. 基因治疗与ES细胞:利用ES细胞进行基因治疗,可以克服传统基因治疗中基因整合不稳定、表达效率低等问题,通过定向改造和筛选,更容易获得理想的转基因细胞系。
总结:胚胎工程和生物技术的发展极大地推动了医学的进步,但同时也带来了伦理挑战。在理解和运用这些技术时,我们必须兼顾科学进步与伦理道德,确保科技的发展服务于人类福祉。