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选择性必修三
授课时间：2023.3.30
第四章 第3节禁止生物武器
学习目标
01
02
了解生物武器的种类
分析历史上生物武器对人类造成了哪些严重的威胁与伤害
情景视频
从社会中来
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。
炭疽杆菌
生物武器是生物战剂及施放它的武器、器材总称。
生物战剂是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。
一、生物武器的概念
天花病毒 炭疽杆菌 波特淋菌 霍乱弧菌
通常分为致病菌类、病毒类、生化毒剂类。
二、生物武器的种类和特点1.生物武器的种类致病菌类病毒类生化毒剂类波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌等天花病毒等肉毒杆菌毒素等2.生物武器的特点①致病能力强；②攻击范围广；③传播途径多；④不易被发现，难以防治；⑤有一定的潜伏期；⑥成本低、使用方法简单3.生物武器的传播途径直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内。补充：生物武器的局限性：(1)生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。(2)受地形、 风向等多种条件影响。(3)生物武器使用时不易控制， 使用不当可危害本方安全。三、前事不忘，后事之师
1.第二次世界大战
侵华日军组建了从事细菌战的731部队和100部队，并在我国领土上修建了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，并且曾用数千名中国人做实验。他们还曾在我国20多个地区使用了细菌武器，造成几十万老百姓死亡，并在投降时，又一次释放了培养的细菌，在我国造成传染病大流行。他们的种种暴行遭到国际舆论的一致谴责。
2.第二次世界大战之后
在日本细菌战战犯的帮助下，美国获得了细菌武器。1950年12月至1951年1月，美军从“三八线”南撤的过程中，散布了大量的天花病毒，使约3500人患上天花，约350人死亡，随后又在志愿军控制区投下了细菌弹，散布了大量苍蝇、跳蚤等昆虫。经鉴定，这些昆虫带有可引起鼠疫、霍乱、伤寒、痢疾、脑膜炎和回归热等疾病的10多种致病菌。随后，美军又将细菌战扩大到我国东北的抚顺、安东、凤城、宽甸和临江等地。在反细菌战战争中，由于中国人民志愿军采取了一系列有力的应对措施，才避免了军民的重大伤亡。同时，我国政府也向全世界控诉美军使用细菌武器的反人类罪行。
三、前事不忘，后事之师
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？
与常规武器相比，生物武器的传播具有如下特点：传播途径多；传播方法简单，使用方便；传播时具有潜伏期。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。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，使用后一般也不会留下痕迹。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，所以更容易大面积暴发。
思考·讨论
生物武器危害的特点
2.生物武器和常规武器的危害有什么本质差别？
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？
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。一个人受到这些生物武器伤害后，可以传染很多人，其危害程度难以估量；生物武器更容易伤害大量平民等。
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。
思考·讨论
生物武器危害的特点
四、对生物武器的威胁，不能掉以轻心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.新型致病菌的威胁转基因技术的出现后，使得制造各种新型的致病菌成为可能，如新型的鼠痘病毒、重组的蜡状杆菌、转入生物毒素分子基因的流感病毒、改造流感病毒基因使具有某种易感基因的民族感染该病毒。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《禁止生物武器公约》，该公约与1975年3月生效，1984年11月，我国也加入了这一共约。4.我国对生物武器的态度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。支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标，全面、严格履行公约义务，支持不断加强公约的约束力，并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。四、对生物武器的威胁，不能掉以轻心课堂小结
三、禁止生物武器
1、生物武器的种类： 、 和 等。
2、生物武器的特点： 、 、 、
. 、 、 。
3、传播方式： ， ， 和被带菌昆虫叮咬等。经由 、 和 等侵入人畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。
4、生物武器的局限性：(1)生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易 。(2)受 等多种条件影响。(3)生物武器使用时 ， 使用不当可危害本方安全。
5、我国政府：任何情况下 生物武器，反对生物武器及其技术和设备的扩散，并主张 生物武器等各类大规模杀伤性武器。
致病菌类
病毒类
生化毒剂类
致病能力强
攻击范围广
直接吸入
食物、生活必需品
呼吸道
消化道
皮肤
受环境条件的影响
地形、 风向
不易控制
不发展、不生产、不储存
全面禁止和彻底销毁
传播途径多
不易被发现，难以防治
有一定的潜伏期
成本低、使用方法简单
一、概念检测
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
练习与应用P113
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
二、拓展应用
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（Disease X）"，它是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？如果它被恐怖分子用来制造生物武器，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？
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。
练习与应用P113
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却没有发现这些基因，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？
复习与提高P115
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。
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
复习与提高P115
(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。
复习与提高P115
(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。
(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）。
复习与提高P115
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
复习与提高P115
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。
复习与提高P115
(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。
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。
复习与提高P115
谢谢

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