4.3 禁止生物武器-【易备课】2023-2024学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修3）

第3节 禁止生物武器 第4章 生物技术的安全性与伦理问题 选修三 前事不忘，后事之师 1 对生物武器的威胁不能掉以轻心 2 目录 习题检测 3 1.说明生物武器的种类和特点。 2.举例说明生物武器对人类造成了严重的威胁和伤害。 一、学习目标 二、重点 生物武器对人类造成了严重的威胁和伤害。 生物武器危害的特点。 三、难点 3.认同我国反对生物武器及其技术和设备扩散的立场。 问题探讨 2001年秋，恐怖分子把含有炭疽杆菌粉末的信件邮寄给某国的多个新闻媒体办公室以及两名参议员，结果导致至少22人被感染(其中5人死亡)的严重后果。有生物学家指出，这些粉末是“武器级”的，它使整个国家乃至全世界陷入了一种莫名的恐慌之中。 为什么生物武器让人恐慌呢? 因为生物武器的传染性极强，传播途径多、速度快，危害强、时间长，杀伤范围大，它便于携带和施放，不容易被人发觉，而且难防难治，所以它对人的心理震慑作用大，容易制造恐慌。 4 生物武器 1.概念 生物战剂及施放它的武器、器材总称。 生物战剂：指在军事行动中用以杀死人、畜和破坏农作物的微生物、 毒素和其他生物活性物质的统称。 2.生物武器的种类 种类 实例 致病菌类 病毒类 生化毒剂 波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌、鼠疫杆菌 天花病毒、SARS病毒 肉毒杆菌毒素、河豚毒素、黄曲霉毒素 (1)施放生物战剂气溶胶; 生物战剂分散成微小的粒子悬浮在空气中，这种微粒和空气的混合体叫气溶胶。它能随风漂移，污染空气、地面、食物，并能渗入无密闭设施的人防工程，人员吸入即可致病。直接施放生物战剂气溶胶是最基本的使用方式。 它可从空中直接布洒，也可把喷洒器投至地面喷放，还可人工投放。 (2)投放带菌昆虫,动物和其他媒介物 昆虫、动物和杂物被生物战剂感染或污染后，用多格炸弹等多种方式投 放到被袭击地域，它们便可将病原体传给人们，使其致病。 (3)其他方法 用生物战剂污染水源、食物、通风管道，遗弃带菌物品、尸体或遣返俘 虏等，间接使人感染疾病。 5 生物武器 2.生物武器的种类 炭疽杆菌引起的急性传染病，死亡率可达50%以上。二战期间，德国间谍使用的炭疽芽孢存活了50多年，这种几乎不死的特性使炭疽成为生物武器制剂的首选。 （1）炭疽杆菌 6 生物武器 2.生物武器的种类 （2）天花病毒 是一种DNA类痘病毒，在世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。患者发病时出现高热、寒战、头痛及全身酸痛等症状，三至五天后开始出疹，并引发败血症、肺炎及全身器官表竭等。 7 生物武器 2.生物武器的种类 （3）埃博拉病毒 埃博拉出血热，由埃博拉病毒引起的病毒性出血热。感染病毒后两天到三周之间开始发烧、喉咙痛、肌肉疼痛和头痛等。这些通常伴随着呕吐、腹泻、皮疹和肝肾功能下降，此时，有些人开始内外出血。这种疾病导致25%到90%的感染者死亡。 8 生物武器 3.生物武器的特点 少量使用即可使人患病。在缺乏防护、人员密集、平时卫生条件差的地区，因其所致的疾病极易传播、蔓延。 （1）致病力强 （2）攻击范围广 直接喷洒的生物气溶胶，可随风飘到较远的地区，杀伤范围可达数百至数千平方公里。 生物战剂分散成微小的粒子悬浮在空气中，这种微粒和空气的混合体叫气溶胶。 9 生物武器 3.生物武器的特点 （3）传播途径多 可通过气溶胶、牲畜、植物、昆虫、信件等多种不同形式释放传播。 （4）传播方法简单、使用方便 生物武器可以随身携带。使用时不需要其他相关设备和装置，使用后一般不会留下痕迹。 10 生物武器 3.生物武器的特点 （5）传播具有潜伏期 多数生物武器传播的是传染病，传染病一般具有潜伏期，早期不易被发现，所以更容易大面积爆发。 （6）成本低 2000美元 传统武器 800美元 核武器 1美元 生物武器 有人将生物武器形容为“穷国家的核武器" 11 前事不忘，后事之师 1 前事不忘，后事之师 1 侵华日军组建从事细菌战的731部队和100部队，大量培养鼠疫、霍乱、伤寒和炭疽等一系列致病的传染性疾病的病原体。 罪行： ①修建几十座细菌武器工厂，大量培养鼠疫、霍乱、伤寒和炭疽等 一系列致命的传染性疾病的病原体。 ②用数千名中国人（包括小孩子）做实验， 并在我国20多个地区使用了细菌武器。 ③害死25万中国人。 13 前事不忘，后事之师 1 在日本细菌战战犯的帮助下，美国得到了细菌武器。1950年12月至1951年1月，在中国人民志愿军的打击下，美军从“三八线”南撤。在此过程中，他们散布了大量天花病毒，使约3500人患上天花，约350人死亡。 1952年初，美军又在志愿军控制区投下了细菌弹，散步了大量的携带鼠疫、霍乱、伤寒、痢疾、脑膜炎和回归热等疾病的10多种致病菌的苍蝇和跳蚤等昆虫。 14 习题巩固 1.从传播的角度来看，与枪炮、导弹等常规武器相比， 生物武器有什么特点？ 2. 生物武器和常规武器的危害有什么本质差别？ ①传播途径多； ②传播方法简单，使用方便； ③传播时具有潜伏期； ④生物武器可以通过向目标地散播苍蝇、跳蚤、蚊子等携带病原菌的动物使人感染，或直接污染水源、食物，或通过信件等传播。 用于制造生物武器的致病菌、病毒等本质上是生物，可以进行大量的自我复制。 15 习题巩固 3. 生物武器的杀伤力一定大于常规武器吗？ 为什么许多国家禁止研发生物武器而不禁止研发常规武器呢？ 对这两类武器的杀伤力不应进行简单的量化比较，有些常规武器的杀伤力也特别大。 生物武器容易被恐怖主义势力掌握，也容易伤及无辜平民，违反人道主义精神，有时连使用者都无法控制其传播疾病的范围，所以许多国家禁止研发生物武器。 16 对生物武器的威胁不能掉以轻心 2 对生物武器的威胁不能掉以轻心 2 1.细菌武器、生化毒剂的威胁 某些国家以科学研究为名，进行细菌武器、生化毒剂的研究和储存，如生产和储存传染性极强、致死率极高的炭疽杆菌，保存着天花病毒毒株等。 2.新型致病菌的威胁 利用转基因技术制造各种新型的致病菌，人类从来没有接触过这些新型的致病菌，可能让大批受感染者突然发病，而又无药可医。 18 2 （1）基因重组的致病菌——美研制成致命鼠痘病毒 央视国际 (2003年11月03日 11:08) 　　新华网消息：美国研究人员利用基因工程手段开发出一种新型鼠痘病毒，能杀死所有接种了普通鼠痘疫苗的老鼠。这一成果公布后在美国引发了有关生物技术研究与反恐之间关系的新争议。据《华盛顿邮报》１日报道，圣路易斯大学布勒领导的小组在研究中为鼠痘病毒额外添加了一个基因，由此获得的新型病毒杀伤力远远大于普通鼠痘病毒。常规疫苗对它几乎不起作用。 从未接触过，受害者突然发病，无药可医。 2.新型致病菌的威胁 19 2.新型致病菌的威胁 （2）在实验室，通过转基因技术对一些致病微生物进行改造 a.把蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。 b.将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起， 然后再用基因工程的方法进行批量生产。 c.对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的民族 感染上这种病毒，而释放国的人却不易感染。 20 对生物武器的威胁不能掉以轻心 2 3. 《禁止生物武器公约》 彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。1972年4月，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止发展、生产、储存细菌（生物）及毒素武器和销毁此种武器公约》（简称《禁止生物武器公约》），该公约于1975年3月生效。1984年11月，我国也加入了这一公约。 在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器， 并反对生物武器及其技术和设备的扩散。 21 习题巩固 1.新冠肺炎使我们对病毒的威力有深刻感受，所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法，错误的是（ ） A.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等 B.利用炭疽杆菌制成的生物武器，具有传染性极强、致死率极高的特点 C.中美两国发布联合声明，重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器 D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识 C 22 习题检测 3 习题检测 1.生物武器种类多样，下列不太可能用于制造生物武器的是（ ） A.病毒 B.毒品 C.致病菌 D.生化毒剂 B 24 习题检测 2.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性， 其原因不包括（ ） A.人体不会对它们产生免疫反应 B.它们可能具有超强的传染性和致病性 C.它们可能使具有某种易感基因的民族感染， 而施放国的人却不易感染 D.人类从没有接触过它们， 这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医 A 25 习题检测 3.在2018年世界卫生组织公布的可能导致全球公共卫生危机的疾病中，有一种神秘的“X疾病( DiseaseX)”,它是一种由未知病原体造成的大规模流行性疾病，一旦暴发可能导致数百万人死亡。你认为这种未知病原体的来源可能有哪些?如果它被一些恐怖分子用以制造生物武器，将会带来哪些严重的后果?我们能采取哪些措施防患于未然? 26 习题检测 这种未知病原体可能来自其他动物或者拥有高科技的实验室、由某些科学家制造出来，还有可能是在自然界中经过突变产生的。由于该疾病是新发疾病，人体对这种未知病原体没有免疫力，如果它被用来制造生物武器，传播的速度可能会非常快，带来的后果将是非常严重的，所以人类应该加强医疗体系的应变能力、这样在新疾病暴发时，能够尽早找到诊断方式并开始研究治疗方法、研制疫苗等。 27 习题检测 1.科学家在培养转基因植物时，常通过农杆菌的转化作用使目的基因进入受体细胞。据报道，有科学家检测了291种没有经过人工转基因操作的栽培番薯，发现这些番薯都含有农杆菌的部分基因，并且在番薯的根、茎、叶等器官中都检测到了相关基因的表达。但是，科学家在番薯的近缘野生种中缺没有发现这些基因，于是他们推测，在人类驯化番薯的过程中，这些“天然”转入了的农杆菌基因促进了一些性状的产生。这一事实，对我们认识有关转基因食品的安全性有什么启示？ 28 习题检测 这一事实提示我们，转基因事件，即打破生殖隔离、进行物种间基因转移的现象在自然界中原本就是存在的。转基因技术只是人类利用聪明才智发明出来的、对作物进行更有预见性和更准确的定向改造，其实是对自然界中生物进化规律的学习和模仿。 29 习题检测 2.科学家用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多利。下表是科学家获得的部分实验数据，请仔细阅读并回答问题。 实验组 核供体细胞 融合成功细胞数 早期发育成功胚胎数 移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数 出生并成活羔羊数 1 6岁母羊的 乳腺上皮细胞 277 29 1/13 1(多莉) 2 发育到第26天的 胚胎成纤维细胞 172 34 4/10 2 3 发育到第9天的 早期胚胎细胞 385 90 14/27 4 30 习题检测 （1）根据实验数据综合评价，哪一组实验的成功率最高？为什么？ 综合评价，第2组和第3组实验的成功率相近，远比第1组的成功率高；第2组和第3组实验相比，从部分阶段的成功率来看，第3组的成功率比第2组的高，这可能是因为胚胎细胞分化程度越低，恢复其全能性相对越容易。 31 习题检测 （2）科学家进行第2组和第3组实验的目的是什么? 一方面是为了证明操作技术的可行性，另一方面这两组作为第1组的对照，证明了高度分化的乳腺上皮细胞也可以恢复全能性，同时还可以比较不同分化程度的胚胎细胞表达全能性的差异。 32 习题检测 （3）基于该实验数据，如果用克隆羊的方法来克隆人， 存在的伦理问题是什么? 该数据说明，目前克隆技术还不成熟，成功率相当低，所以如果用来克隆人的话，可能会孕育出有严重生理缺陷的克隆人（提示：克隆人面临的伦理问题有很多，但基于该实验数据这样回答即可）。 33 习题检测 3.2017年8月，科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因MYBPC3的突变，使胚胎携带正常MYBPC3基因的概率提高了20% 左右。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。请分析回答下列问题。 （1）在治疗遗传病方面，与对成年个体进行基因组编辑相比， 对胚胎进行基因组编辑有什么优势? 优势在于编辑少量细胞就可以对遗传病患者进行治疗，治疗的结果还可以遗传给后代。 （2）对人类胚胎进行基因组编辑会带来哪些伦理问题? 34 习题检测 对人类胚胎进行基因组编辑会带来非常多的伦理问题。 ①从技术层面及人类对基因的认知来看，这一技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险，一旦失去控制，可能导致携带新的致病基因、具有严重生理缺陷等的个体产生。 ②从权利、责任等层面来看，对人类胚胎进行基因组编辑存在权利由谁行使和责任由谁承担等问题。 ③从社会公平层面来看，这一技术可能诱发一些不公平现象，如基因歧视、由少数人控制人类等。 ④除此之外，还存在如果这一技术发展成熟，可能会被某些集团或个人滥用如“设计完美婴儿”，从而破坏人的自然本质；可能改写人类的进化方向，违背后代的自决权等诸多伦理问题。 35 习题检测 (3)你认为该不该允许对人类胚胎进行基因组编辑的相关研究? 请说出你的理由。 学生在讨论这一问题时，应该明确以下内容。 对人胚胎进行基因组编辑为治疗人类遗传病提供了新的路径，具有一定的发展前景与应用空间，对探索生命奥秘和促进医学发展是有好处的。但是，由于目前该技术存在一系列安全风险和伦理问题，大多数国家研究人员的共识是：鼓励开展基因组编辑技术的基础研究、临床前研究以及在体细胞层面的临床研究，但禁止将对胚胎细胞进行基因组编辑的技术应用于临床。 36 THANKS $$