（1） “一父两母” 技术的生物学理论基础：
线粒体是一种半自主性细胞器。 线粒体病是指由线粒体功能障碍引起的疾病。 如果编码这些蛋白质的基因发生了某种突变， 蛋白质的功能就有可能受到影响甚至丧失， 线粒体的生命活动就可能出现障碍， 从而导致动植物机体发生疾病。 其原发性机制都是 mtDNA 异常（突变、 缺失、 重排） 引起的遗传性疾病， 表现为呼吸链的电子传递酶系和氧化磷酸化酶系的异常。 此外， 线粒体中许多功能蛋白复合物（如 ATP 合酶、 电子传递复合物 I 等）是由线粒体基因组和核基因组编码的蛋白质亚基共同组成的， 因此， 线粒体病既有可能来源于线粒体 DNA 的突变， 也有可能来源于核 DNA 的突变。 区别线粒体病致病基因核——质性质的简单方法是分析病症的遗传规律，因为线粒体 DNA（基因） 突变导致的线粒体病呈单纯的母系遗传。
“一父两母” 技术正是利用了这一典型的遗传特征， 如果婴儿只有一个母亲， 而母亲又患有线粒体疾病， 那么婴儿， 尤其是女婴儿的患病率将大大增加， 如果其中插入了另一位健康母亲的基因， 婴儿的患病率则会大大降低， 久而久之， 线粒体疾病的遗传则会消失。
（2） “一父两母” 技术的科学意义：
“一父两母” 技术可以大大减少甚至是消除线粒体疾病的遗传可能性。