視頻教學:
重點知識:
1.病菌:如鼠疫菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、炭疽桿菌等把這些病原體直接或者通過食物、生活必需品等散布到敵方,可以對軍隊和平民造成大規模殺傷後果。這些人類從來沒有接觸過的致病菌,可以讓大批受感染者突然發病,而又無藥可醫,這樣,施放者便可以在敵方公眾中造成極度恐慌,致使受害國一切活動癱瘓,從而輕而易舉地達到不戰而勝的目的。2.通過轉基因技術改造的帶有炭疽桿菌特點的蠟狀桿菌3.流感病毒的改造(導入生物毒素分子的基因、使具有某種易感基因的民族感染這種病毒)1972年4月10日,蘇聯、美國、英國分別在其首都籤署了《禁止試製、生產和儲存並銷毀細菌(生物)和毒劑武器公約》(簡稱《禁止生物武器公約》),並於1975年3月26日生效。1984年11月15日,我國也加入了這一公約。1998年6月27日,中美兩國元首在關於《禁止生物武器公約》議定書的聯合聲明中,重申了在任何情況下不發展、不生產、不儲存生物武器,並反對生物武器及其技術和設備的擴散。精品課件:
教案:
1. 說明生物武器的種類和特點。
2. 舉例說明生物武器對人類造成了嚴重的威脅與傷害。
3. 認同我國反對生物武器及其技術和設備擴散的立場。
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2001年秋,恐怖分子把含有炭疽桿菌粉末的信件郵寄給某國的多個新聞媒體辦公室以及兩名參議員,結果導致至少22人被感染(其中5人死亡)的嚴重後果。有生物學家指出,這些粉末是「武器級」的,它使整個國家乃至全世界陷入了一種莫名的恐慌之中,為什麼生物武器讓人恐慌呢?
【答案】因為生物武器的傳染性極強,傳播途徑多、速度快,危害強、時間長,殺傷範圍大,它便於攜帶和施放,不容易被人發覺,而且難防難治,所以它對人的心理震懾作用大,容易製造恐慌。
思考與討論
結合上文,搜集歷史上使用生物武器的資料,思考並討論以下問題。
1. 從傳播的角度來看,與槍炮、飛彈等常規武器相比,生物武器有什麼特點?
【答案】與常規武器相比,生物武器的傳播具有如下特點:傳播途徑多;傳播方法簡單,使用方便;傳播時具有潛伏期。生物武器可以通過向目標地散播蒼蠅、跳蚤、蚊子等攜帶病原菌的動物使人感染,或直接汙染水源、食物,或通過信件等傳播。生物武器可以隨身攜帶,使用時不需要其他相關設備和裝置,使用後一般也不會留下痕跡。多數生物武器傳播的是傳染病,傳染病一般具有潛伏期,早期不易被發現,所以更容易大面積暴發。
2. 生物武器和常規武器的危害有什麼本質差別?
【答案】用於製造生物武器的致病菌、病毒等本質上是生物,可以進行大量的自我複製。一個人受到這些生物武器傷害後,可以傳染很多人,其危害程度難以估量;生物武器更容易傷害大量平民等。
3. 生物武器的殺傷力一定大於常規武器嗎?為什麼許多國家禁止研發生物武器而不禁止研發常規武器呢?
【答案】對這兩類武器的殺傷力不應進行簡單的量化比較,有些常規武器的殺傷力也特別大。生物武器容易被恐怖主義勢力掌握,也容易傷及無辜平民,違反人道主義精神,有時連使用者都無法控制其傳播疾病的範圍,所以許多國家禁止研發生物武器。
練習與應用
一、概念檢測
1. 生物武器種類多樣,下列不太可能用於製造生物武器的是 (B)
A.病毒 B.毒品
C.致病菌 D.生化毒劑
2. 利用轉基因技術製造的新型致病菌具有極大的危害性,其原因不包括 (A)
A. 人體不會對它們產生免疫反應
B. 它們可能具有超強的傳染性和致病性
C. 它們可能使具有某種易感基因的民族感染,而施放國的人卻不易感染
D. 人類從沒接觸過它們,這可能讓大批受感染者突然發病而又無藥可醫
二、拓展應用
在2018年世界衛生組織公布的可能導致全球公共衛生危機的疾病中,有一種神秘的「X疾 病(Disease X )」,它是由未知病原體造成的大規模流行性疾病,一旦暴發可能導致數百萬人死亡。你認為這種未知病原體的來源可能有哪些?如果它被恐怖分子用來製造生物武器,將會帶來哪些嚴重的後果?我們能採取哪些措施防患於未然?
【答案】這種未知病原體可能來自其他動物或者擁有高科技的實驗室、由某些科學家製造出來,還有可能是在自然界中經過突變產生的。由於該疾病是新發疾病,人體對這種未知病原體沒有免疫力,如果它被用來製造生物武器,傳播的速度可能會非常快,帶來的後果將是非常嚴重的,所以人類應該加強醫療體系的應變能力,這樣在新疾病暴發時,能夠儘早找到診斷方式並開始研究治療方法、研製疫苗等。
複習與提高
1. 科學家在培育轉基因植物時,常通過農桿菌的轉化作用使目的基因進入受體細胞。據報導,有科學家檢測了291種沒有經過人工轉基因操作的栽培番薯,發現這些番薯都含有農桿菌的部分基因,並且在番薯的根、莖、葉等器官中都檢測到了相關基因的表達。但是,科學家在番薯的近緣野生種中卻沒有發現這些基因,於是他們推測,在人類馴化番薯的過程中,這些「天然」 轉入的農桿菌基因促進了一些性狀的產生。這一事實,對我們認識有關轉基因食品的安全性有什麼啟示?
番薯
【答案】這一事實提示我們,轉基因事件,即打破生殖隔離、進行物種間基因轉移的現象在自然界中原本就是存在的。轉基因技術只是人類利用聰明才智發明出來的、對作物進行更有預見性和更準確的定向改造,其實是對自然界中生物進化規律的學習和模仿。
2. 科學家用電融合的方法誘導母羊的乳腺上皮細胞與另一隻羊的去核卵母細胞融合,然後將重構胚移植到代孕母羊的體內,最終培育出了克隆羊多莉。下表是科學家獲得的部分實驗數據, 請仔細閱讀並回答問題。
(1) 根據實驗數據綜合評價,哪一組實驗的成功率最高?為什麼?
【答案】綜合評價,第2組和第3組實驗的成功率相近,遠比第1組的成功率高;第2組和第3組實驗相比,從部分階段的成功率來看,第3組的成功率比第2組的高,這可能是因為胚胎細胞分化程度越低,恢復其全能性相對越容易。
(2) 科學家進行第2組和第3組實驗的目的是什麼?
【答案】一方面是為了證明操作技術的可行性,另一方面這兩組作為第1組的對照,證明了高度分化的乳腺上皮細胞也可以恢復全能性,同時還可以比較不同分化程度的胚胎細胞表達全能性的差異。
(3) 基於該實驗數據,如果用克隆羊的方法來複製人,存在的倫理問題是什麼?
【答案】該數據說明,目前克隆技術還不成熟,成功率相當低,所以如果用來複製人的話,可能會孕育出有嚴重生理缺陷的複製人(提示:複製人面臨的倫理問題有很多,但基於該實驗數據這樣回答即可)。
3. 2017年8月,科學家運用基因組編輯技術在人類的早期胚胎中部分修正了與肥厚型心肌病發生相關的基因M7BPC3的突變。這項研究在攻克用基因組編輯技術治療人類遺傳病的若干技術問題的同時,也引起了一些倫理方面的爭論。請分析回答下列問題。
(1) 在治療遺傳病方面,與對成年個體進行基因組編輯相比,對胚胎進行基因組編輯有什麼優勢?
【答案】優勢在於編輯少量細胞就可以對遺傳病患者進行治療,治療的結果還可以遺傳給後代。
(2) 對人類胚胎進行基因組編輯會帶來哪些倫理問題?
【答案】對人類胚胎進行基因組編輯會帶來非常多的倫理問題。從技術層面及人類對基因的認知來看,這一技術潛藏著難以預測的、巨大的不確定性和風險,一旦失去控制,可能導致攜帶新的致病基因、具有嚴重生理缺陷等的個體產生。從權利、責任等層面來看,對人類胚胎進行基因組編輯存在權利由誰行使和責任由進承擔等問題。從社會公平層面來看,這一技術可能誘發一些不公平現象,如基因歧視、由少數人控制人類等。除此之外,還存在如果這一技術發展成熟,可能會被某些集團或個人濫用如「設計完美嬰兒」,從而破壞人的自然本質;可能改寫人類的進化方向,違背後代的自決權等諸多倫理問題。
(3) 你認為該不該允許對人類胚胎進行基因組編輯的相關研究?請說出你的理由。
【提示】學生在討論這一問題時,應該明確以下內容。對人類胚胎進行基因組編輯為治療人類遺傳病提供了新的路徑,具有一定的發展前景與應用空間,對探索生命奧秘和促進醫學發展是有好處的。但是,由於目前該技術存在一系列安全風險和倫理問題,大多數國家研究人員的共識是:鼓勵開展基因組編輯技術的基礎研究、臨床前研究以及在體細胞層面的臨床研究,但禁止將對胚胎細胞進行基因組編輯的技術應用於臨床。
4. 1918年,流感大流行使至少2000萬人喪生。研究人員從保存的受感染的人體中分離了該病毒,測得它的基因組序列,然後進行了重新構建。重構病毒的傳染性是現在流感病毒的39000倍。了解重構病毒的致病機制能夠幫助我們更好地抵禦流感。但是,也有人擔心:該病毒一旦洩露,可能會造成新的流感大流行;公布的病毒基因組序列和製造病毒的方法可能被某些不法分子用於犯罪。你認為,這項研究是讓我們更安全了,還是更不安全了?
【提示】本題具有開放性,學生可以發表不同的觀點,但發表的觀點必須有證據支持。
練習:
(1) :鼠疫菌、炭疽桿菌、霍亂弧菌等。肉毒桿菌毒素分子可以阻滯 釋放 從而引起 (4)經過 的致病菌:轉基因技術改造的炭疽桿菌致病菌。②有人將蠟狀桿菌,通過 改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌。③有人將生物毒素分子的 與流感病毒的 拼接在一起,批量生產。④有人對流感病毒 進行改造,以使具有某種 的民族感染這種病毒。(致病菌 病毒 生化毒劑 神經末梢 乙醯膽鹼 肌肉麻痺 基因重組 轉基因技術 基因 基因 基因 易感基因)(1)我國 1984 年加入《 》。(2)中美聯合聲明,在任何情況下 、 、 生物武器,並反對 的擴散。(禁止生物武器公約 不發展 不生產 不儲存 生物武器及其技術和設備) 1、肉毒桿菌會產生肉毒桿菌毒素,只要有0.01 mg的肉毒桿菌毒素就可使人致死。肉毒桿菌毒素分子的作用機理是( )B. 阻斷血紅蛋白與氧氣結合,使人因缺氧引起肌肉麻痺D. 抑制線粒體進行有氧呼吸,心肌細胞無力收縮,阻礙血液循環2、對於用重組基因技術製造的全新致病菌,以下說法不正確的是( )4、蠟狀桿菌可以被改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌,通常用的方法是( )5、利用重組基因技術製造的全新致病菌比一般的生物武器的危害性大,其原因是( )①人類從來沒有接觸過這種致病菌 ②無藥可醫③只有某種易感基因的民族容易感染,而施放國的人卻不易感染6、下列將轉基因技術被濫用到製造生物武器的行為,不包括( )A. 把蠟狀桿菌通過轉基因技術改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌B. 把炭疽桿菌基因通過轉基因技術重組到人體內,使人具有免疫力C. 把流感病毒基因改造,只會使具有某種易感基因的人群感染,而其他人卻不易感染D. 將生物毒素分子的基因與流感病毒的基因拼接在一起圖文來自網絡,版權歸原作者,如有不妥,告知即刪
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