【生物技术的安全性和伦理问题】
在生物学领域,胚胎工程和生物技术的发展为人类带来了许多潜在的益处,如治疗遗传疾病、提高农业生产等。然而,这些技术的应用也引发了诸多安全性和伦理问题。
1. 受精过程:受精过程中,精子首先通过顶体酶穿透卵细胞的放射冠和透明带,到达卵细胞膜。当精子头部接触到卵细胞膜时,会发生卵细胞膜反应,这是防止多精入卵的第一道防线。精子与卵细胞膜融合后,精子进入卵子,形成合子,随后雄原核和雌原核形成,卵子完成第二次减数分裂。这一系列过程确保了正常受精的进行。
2. 桑椹胚和囊胚的区别:桑椹胚阶段的细胞尚未分化,而囊胚期则出现了内细胞团和滋养层,内细胞团细胞具有全能性,能分化为各种组织,滋养层细胞则主要发育成胎盘。囊胚进一步扩大可能导致透明带破裂,胚胎开始着床。
3. 哺乳动物受精卵发育过程:在发育的不同阶段,如图所示,图中的①可能是透明带,②可能是滋养层,③可能是内细胞团。胚胎分割时,可以取内细胞团细胞进行性别鉴定,而胚胎从透明带中伸展出来称为孵化。
4. 受精作用与胚胎发育:受精通常发生在女性的输卵管中,受精卵通过有丝分裂进行细胞增殖。在胚胎发育的早期,细胞开始出现分化,到一定阶段,胚胎可能会发生孵化现象。
5. 体外受精技术:体外受精前需对精子进行获能处理,以便与成熟的卵细胞结合。从卵巢中获取的卵母细胞可以直接与获能精子受精。卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,精子入卵后,卵子完成减数第二次分裂。
6. 早期胚胎培养:胚胎培养液通常包含血清,成分相对复杂,以支持胚胎的生长和发育。不同动物的胚胎移植时间点可能不同,部分早期胚胎可以冷冻保存以备后续使用。
7. 基因编辑猪的培育:通过超数排卵可获取更多卵母细胞,胰蛋白酶用于分离培养细胞,同时需要对供体和受体进行同步化处理。基因编辑的后代并不一定会与供体具有完全相同的性状。
8. 哺乳动物胚胎工程:超数排卵技术可增加胚胎数量,囊胚阶段可用酶处理获取干细胞,胚胎培养需在无菌环境中进行,但不能直接获得效应T细胞。
9. 基因工程安全性:转基因作物的基因可能扩散至其他植物,影响生态平衡,某些新蛋白可能引发过敏反应。但基因工程在特定控制下,可以避免这些问题。
10. 转基因生物的优势:转基因技术可以提高农业生产效率,如生长迅速的转基因猪、富含营养的“黄金大米”以及生产人类凝血因子的转基因牛。同时,转基因抗虫棉减少了农药使用,降低了环境污染。
11. 生物技术的安全与伦理:重组基因技术可能被用于制造生物武器,生物武器的危害在于难以检测且潜在风险大。我国反对生物武器的发展和使用,尊重个人遗传信息隐私权。
12. 生物武器的问题:生物武器可能难以检测,潜在危害大,没有明确标识,且难以控制其扩散。科学合作和文明约束是避免生物武器滥用的关键。
13. 生物技术安全和伦理立场:我国政府认为应理性对待转基因技术,禁止生殖性克隆,但支持治疗性克隆研究,不发展、不储存生物武器。
14. 牛胚胎移植:在牛胚胎移植过程中,通常使用孕酮进行同期发情处理,促性腺激素用于超数排卵。胚胎质量检查通常在桑椹胚或囊胚阶段进行。胚胎移植的方法包括手术法和非手术法。