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(共25张PPT)
课程标准内容要求 素养目标
1.举例说明历史上生物武人类造成了严重的威胁与伤害。 2．认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。 1.社会责任：讨论生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害，树立关爱生命的社会责任。
2.社会责任：树立彻底销毁生物武器的观点，认同人类和谐共处的观念。
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
第3节 禁止生物武器
炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种急性传染病，可以感染人及一些食草动物，死亡率可达50%以上。炭疽杆菌在不利的生长环境下可形成芽孢，具备极强的抵抗力和生存力。英国政府在90年代整理二战德国间谍器材时，发现了47年前德国间谍携带的装有炭疽芽孢的玻璃管，其中的炭疽芽孢依然存活。这种几乎不死的特性使炭疽成为生物武器制剂的首选。
肉毒中毒是波特淋菌(Botulism)在一定条件下会产生毒害神经毒素，出现包括头痛，视力模糊，肌肉无力并最终麻痹。有些人还具有反胃，呕吐，便秘，尿滞留，呼吸困难以及口干等症状。如果抢救不及时，会导致严重的瘫痪以及动物大批死亡。波特淋菌能在自然界和食品罐头等多种环境内生存，非常罕见，土壤中也时常存在波特淋菌。
霍乱是由霍乱弧菌所引起，是一种急性腹泻疾病，由不洁的海鲜食品引起，病发高峰期在夏季，能在数小时内造成腹泻脱水甚至死亡。霍乱弧菌存在于水中，最常见的感染原因是食用被病人粪便污染过的水。霍乱弧菌能产生霍乱毒素，造成分泌性腹泻，即使不再进食也会不断腹泻，洗米水状的粪便是霍乱的特征。
鼠疫是由鼠疫杆菌引起的一种烈性传染病，属于 甲类传染病 （国际检疫传染病），历史上曾引发多次大流行（如欧洲“黑死病”），致死率极高。野生啮齿类动物（如旱獭、黄鼠、家鼠）是其自然宿主。主要通过 染疫跳蚤叮咬 传播（跳蚤吸食感染动物血液后，菌体在跳蚤前胃增殖，叮咬人时反流注入人体）。
天花是由天花病毒引起的一种烈性传染病，也是到目前为止，在世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。它是一种DNA类痘病毒，传染途径主要为飞沫传播。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、肺炎及全身器官衰竭等。18世纪70年代，英国医生爱德华·詹纳发现了牛痘，人类终于能够抵御天花病毒，此病在随后300年间多次在欧洲卷土重来，后世学者估计，共有多达2亿人死于这场瘟疫。
一、生物武器的种类及特点
1.什么是生物武器
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。
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
一、生物武器的种类及特点
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。
（3）、传播途径多
直接
通过食物
生活必需品
带菌昆虫
呼吸道
消化道
皮肤
人、畜体内
侵入
散布
一、生物武器的种类和特点
（4）不易被发现，难以防治
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。
一、生物武器的种类及特点
3.生物武器的特点
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。
（5）传播具有潜伏期
（6）成本低
有人将生物武器形容为“穷国家的核武器"。
2000美元
传统武器
800美元
核武器
1美元
生物武器
二、前事不忘，后事之师
二战期间，日本组建从事细菌战的731部队和100部队，大量培养鼠疫、霍乱、伤寒和炭疽等致病菌进行细菌战，对我国造成巨大伤害。
二、前事不忘，后事之师
1950年12月至1951年1月，美军在从“三八线”南撤过程中散布大量的天花病毒，造成大量人员患病死亡。1952年初，美军在中国人民志愿军控制区投下了细菌弹，散布10多种致病菌。随后又将细菌战扩大到我国的东北地区。
二、前事不忘，后事之师
讨论
生物武器危害的特点
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。
二、前事不忘，后事之师
讨论
生物武器危害的特点
2. 生物武器和常规武器的害有什么本质差别？
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。
生物战争的历史和发展
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。
二、对生物武器的威胁，不能掉以轻心
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，身体里没有相应抗体，可能让大批受感染者突然发病，而又无药可医。
2003年，美国路易斯安纳州立大学的科学家马克·布勒领导的研究小组，利用基因工程技术获得了一种极具致命性的鼠痘病毒。
　　该小组对病毒进行了“优化”，将被称为IL－4的一种天然免疫抑制剂的基因植入鼠痘病毒基因组，同时加入一个启动子，以使老鼠体内最大限度地产生IL－4蛋白质。可能是IL－4基因关闭了老鼠免疫系统的关键部分——细胞介导反应，实验中，已经接种了鼠痘疫苗的老鼠在感染这种新病毒后全部死亡。
拓展：基因重组的致病菌
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，我国也加入了这一公约。
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。
二、对生物武器的威胁，不能掉以轻心
【练习与应用】
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
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。
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？
提示：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。
复习与提高
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。
(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。
(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）。
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
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：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：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此外，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。
(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。
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。
4.提示 ：本题具有开放性，学生可以发表不同的观点，但发表的观点必须有证据支持。

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