【生物】禁止生物武器课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

20012001年年秋秋，恐恐怖怖分分子子把把含含有有炭炭疽疽杆杆菌菌粉粉末末的的信信件件邮邮寄寄给给某某国国的的多多个个新新闻闻媒媒体体办办公公室室以以及及两两名名参参议议员员，结结果果导导致致至至少少2222人人被被感感染染(其其中中5 5人人死死亡亡)的的严严重重后后果果。有有生生物物学学家家指指出出，这这些些粉粉末末是是“武武器器级级”的的，它它使使整整个个国国家家乃乃至至全全世世界界陷陷入入了了一一种种莫莫名名的的恐恐慌慌之之中中。为为什什么么生生物物武武器器让人恐慌呢让人恐慌呢?因因为为生生物物武武器器的的传传染染性性极极强强，传传播播途途径径多多、速速度度快快，危危害害强强、时时间间长长，杀杀伤伤范范围围大大，它它便便于于携携带带和和施施放放，不不容容易易被被人人发发觉觉，而而且且难难防防难难治治，所以所以它对人的心理震慑作用大，容易制造恐慌它对人的心理震慑作用大，容易制造恐慌。从社会中来9.119.11之后之后“炭疽袭击炭疽袭击”给美国带来的恐怖给美国带来的恐怖电镜下的的炭疽杆菌电镜下的的炭疽杆菌4.3 4.3 禁止生物武器禁止生物武器从社会中来1.生物武器（1 1）定义：）定义：生物战剂及施放它的武器、器材总称生物武器。生物战剂生物战剂及施放它的武器、器材总称生物武器。生物战剂是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。一.禁止生物武器生生物物武武器器的的种种类类致病菌类致病菌类:鼠疫杆菌鼠疫杆菌,霍乱弧菌霍乱弧菌,炭疽杆菌等炭疽杆菌等病毒类病毒类:天花病毒天花病毒,动物痘病毒等动物痘病毒等重组基因技术制造全新的致病菌重组基因技术制造全新的致病菌:重组蜡状杆菌重组蜡状杆菌,重组流感病毒重组流感病毒,新型鼠痘病毒新型鼠痘病毒生化毒剂生化毒剂:如肉毒杆菌毒素如肉毒杆菌毒素（2 2）生物武器的种类）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器拓展：拓展：生物基因武器一.禁止生物武器（2 2）生物武器的种类）生物武器的种类1.生物武器炭疽:是由是由炭疽杆菌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，引起的一种急性传染病，可以感染人及一些食草动物，死亡死亡率可达率可达50%50%以上。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。英国政府在生存力。英国政府在9090年代整理二战德国间谍器材时，发现了年代整理二战德国间谍器材时，发现了4747年前德国间谍携带年前德国间谍携带的的装有炭疽芽孢的玻璃管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，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。成为生物武器制剂的首选。电镜下的的炭疽杆菌电镜下的的炭疽杆菌9.11之后“炭疽袭击”给美国带来的恐怖（2）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器鼠疫：是由是由鼠疫杆菌鼠疫杆菌引起的自然疫源性烈性传染病引起的自然疫源性烈性传染病,也叫做也叫做黑死病黑死病。临床主要表现为高热、淋巴结肿痛、出血倾向、肺部特殊炎症等。临床主要表现为高热、淋巴结肿痛、出血倾向、肺部特殊炎症等。本病远在本病远在20002000年前即有记载。世界上曾发生三次大流行，第一次发生在公元年前即有记载。世界上曾发生三次大流行，第一次发生在公元6 6世纪，从地中海地区传入欧洲，死亡近世纪，从地中海地区传入欧洲，死亡近1 1亿人；第二次发生在亿人；第二次发生在1414世纪，波及欧、亚、世纪，波及欧、亚、非；第三次是非；第三次是1818世纪，传播世纪，传播3232个国家。个国家。1414世纪大流行时波及我国。世纪大流行时波及我国。1793 1793年云南师道南所著年云南师道南所著“死鼠行死鼠行”中描述当时中描述当时“东死鼠，西死鼠，人见东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎。鼠死不几日，人死如圻堵死鼠如见虎。鼠死不几日，人死如圻堵”。充分说明那时在我国流行十分猖獗。充分说明那时在我国流行十分猖獗。鼠疫杆菌鼠疫杆菌（2）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器日本日本731731部队部队鼠疫毒气弹鼠疫毒气弹蒙古人的生化武器战蒙古人的生化武器战-用用黑死病黑死病者尸首攻城者尸首攻城克里米亚半岛上有一座叫做卡法的小城，蒙古人发兵攻打。城克里米亚半岛上有一座叫做卡法的小城，蒙古人发兵攻打。城中有东罗马的士兵在驻守，使得蒙古人久攻不下。于是蒙古人决定中有东罗马的士兵在驻守，使得蒙古人久攻不下。于是蒙古人决定给城里的人送点礼物进去给城里的人送点礼物进去:超级武器超级武器黑死病死尸黑死病死尸。蒙古人用投。蒙古人用投石机把黑死病死尸一批又一批投入了城里，很快黑死病就在城里蔓石机把黑死病死尸一批又一批投入了城里，很快黑死病就在城里蔓延开来了延开来了,卡法城也就不攻自破了。卡法城也就不攻自破了。（2）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器天花：是由是由天花病毒天花病毒引起的一种烈性传染病，也是到目前为止，在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。世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。是一种是一种DNADNA类痘病毒，传染途径主要为飞沫传播。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，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。衰竭等。1818世纪世纪7070年代，英国医生爱德华年代，英国医生爱德华詹纳发现了詹纳发现了牛痘，人类终于能够抵御天花病毒，此病在随后牛痘，人类终于能够抵御天花病毒，此病在随后300300年年间多次在欧洲卷土重来，后世学者估计，共有多达间多次在欧洲卷土重来，后世学者估计，共有多达2 2亿亿人人死于这场瘟疫。死于这场瘟疫。天花病毒天花病毒（2）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器新型冠状肺炎病毒新型冠状肺炎病毒-人类的新锐杀手人类的新锐杀手 2019 2019年，人类迎来了又一次历史性灾难，年，人类迎来了又一次历史性灾难，新型冠状肺炎病毒新型冠状肺炎病毒在中国在中国乃至世界大爆发，夺走了无数鲜活的生命。乃至世界大爆发，夺走了无数鲜活的生命。新型冠状病毒从何而来，是否是某些反人类组织施放的生物武器？新型冠状病毒从何而来，是否是某些反人类组织施放的生物武器？世界卫生组织长时间的溯源追查，至今没有结论。世界卫生组织长时间的溯源追查，至今没有结论。（2）生物武器的种类1.生物武器一.禁止生物武器一一.概念检测概念检测1.1.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.A.病毒病毒 B.B.毒品毒品 C.C.致病菌致病菌 D.D.生化毒剂生化毒剂2.2.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.A.人体不会对它们产生免疫反应人体不会对它们产生免疫反应B.B.它们可能具有超强的传染性和致病性它们可能具有超强的传染性和致病性C.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.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BA练习与应用（P113）直接吸入1 1经由呼吸道、消化经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人道和皮肤等侵入人畜体内，造成大规畜体内，造成大规模伤亡，也能大量模伤亡，也能大量损害植物。损害植物。食物传播2 2接触带菌生活必需品3 3被带菌昆虫叮咬等4 4（3）散布方式1.生物武器一.禁止生物武器致病能力强致病能力强,多数具有传染性多数具有传染性;某些生物战剂只需少数病原体侵入人体，就能引起发病。例如，几十个野兔热杆菌侵某些生物战剂只需少数病原体侵入人体，就能引起发病。例如，几十个野兔热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂入人体就能致病。某些生物战剂传播面积广传播面积广;生物战剂致病力强，气溶胶可随风飘散，在气象、地理条件适宜时，可造成大面积污生物战剂致病力强，气溶胶可随风飘散，在气象、地理条件适宜时，可造成大面积污染区染区 不易被发现不易被发现;生物战剂气溶胶无色无味，加之敌方多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放，不易生物战剂气溶胶无色无味，加之敌方多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放，不易被人发现。被人发现。有一定的潜伏期有一定的潜伏期生物战剂致病需经几小时至几天的时间，在这个期间人员不会很快减弱工作能力。生物战剂致病需经几小时至几天的时间，在这个期间人员不会很快减弱工作能力。受自然条件影响大受自然条件影响大风速、气温对气溶胶传播有影响，大雪、低温、干燥、日晒等，能加速病菌的消亡。风速、气温对气溶胶传播有影响，大雪、低温、干燥、日晒等，能加速病菌的消亡。（4）生物武器的杀伤特点1.生物武器一.禁止生物武器（1）第二次世界大战中侵华日军细菌战一.禁止生物武器2.前事不忘，后事之师（2）第二次世界大战后，美军对我使用细菌武器 在日本细菌战战犯的帮助下，美国得到了细菌武器。在日本细菌战战犯的帮助下，美国得到了细菌武器。19501950年年1212月至月至19511951年年1 1月，在中国人民志愿军的打击下，美军从月，在中国人民志愿军的打击下，美军从“三八线三八线”南撤。在此过程中，他们南撤。在此过程中，他们散布了大量天花病毒散布了大量天花病毒，使约，使约35003500人患上天人患上天花，约花，约350350人死亡。人死亡。1952 1952年初，美军又在志愿军控制区投下了细菌弹，散布了大量年初，美军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。经我国军事医学专家鉴定，苍蝇、跳蚤等昆虫。经我国军事医学专家鉴定，这些昆虫带有可引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起鼠疫、霍乱、伤寒、痢疾、脑膜炎和回归热等疾病的1010多种致病多种致病菌。菌。随后，美军又将细菌战扩大到我国东北的抚顺、安东、凤城、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。宽甸和临江等地。一.禁止生物武器2.前事不忘，后事之师 在反细菌战战争中，由于中国人民志愿军采取了一系在反细菌战战争中，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。政府也向全世界控诉美军使用细菌武器的反人类罪行。（2）第二次世界大战后，美军对我使用细菌武器一.禁止生物武器2.前事不忘，后事之师1.1.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？什么特点？与常规武器相比，生物武器的传播具有如下特点：与常规武器相比，生物武器的传播具有如下特点：传播途径传播途径多多；传播方法简单，使用方便传播方法简单，使用方便；传播时具有潜伏期传播时具有潜伏期。生物武器。生物武器可以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，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，或通过信件等传播或直接污染水源、食物，或通过信件等传播。生物武器。生物武器可以随身携可以随身携带，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。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，所以不易被发现，所以更容易大面积暴发更容易大面积暴发。思考讨论：生物武器危害的特点一.禁止生物武器2.前事不忘，后事之师2.2.生物武器和常规武器的生物武器和常规武器的危危害有什么本质差别？害有什么本质差别？3.3.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？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，可以进行大致病菌、病毒等本质上是生物，可以进行大量的自我复制量的自我复制。一个人受到这些生物武器伤害后，。一个人受到这些生物武器伤害后，可以传染很多人，可以传染很多人，其危害程度难以估量其危害程度难以估量；生物武器；生物武器更容易伤害大量平民更容易伤害大量平民等。等。对这两类武器的杀伤力对这两类武器的杀伤力不应进行简单的量化比较不应进行简单的量化比较，有些常规武器，有些常规武器的杀伤力也特别大。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的范围，所以许多国家禁止研发生物武器。，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一.禁止生物武器（1 1）某些国家以科学研究为名，进行某些国家以科学研究为名，进行细菌武器细菌武器、生化毒剂等的研究和储、生化毒剂等的研究和储存存，对人类威胁极大。对人类威胁极大。（2 2）一些恐怖组织或个人试图寻找大规模杀伤性武器一些恐怖组织或个人试图寻找大规模杀伤性武器，生物武器生物武器一旦被一旦被他们利用他们利用，会产生巨大危害。会产生巨大危害。（3 3）转基因技术的出现转基因技术的出现，使得制造各种使得制造各种新型致病菌新型致病菌成为可能。这些人类成为可能。这些人类从来没接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病，而无药可医，从来没接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病，而无药可医，致使受害国一切活动瘫痪，请轻而易举达到不战而胜的目的。致使受害国一切活动瘫痪，请轻而易举达到不战而胜的目的。一.禁止生物武器3.对生物武器的威胁，不能掉以轻心（1）1972年4月，苏联、美国、英国分别签署了禁止生物武器公约。（2）1984年11月，我国也加入了这一公约。（3）1998年6月，中美两国重申了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。（4）2010年，在第65届联合国大会上,我国重申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。我国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。一.禁止生物武器4.世界各国对生物武器的态度思维导图思维导图二.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（DiseaseX）”，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？这这种种未未知知病病原原体体可可能能来来自自其其他他动动物物或或者者拥拥有有高高科科技技的的实实验验室室、由由某某些些科科学学家家制制造造出出来来，还还有有可可能能是是在在自自然然界界中中经经过过突突变变产产生生的的。由由于于该该疾疾病病是是新新发发疾疾病病，人人体体对对这这种种未未知知病病原原体体没没有有免免疫疫力力，如如果果它它被被用用来来制制造造生生物物武武器器，传传播播的的速速度度可可能能会会非非常常快快，带带来来的的后后果果将将是是非非常常严严重重的的，所所以以人人类类应应该该加加强强医医疗疗体体系系的的应应变变能能力力，这这样样在在新新疾疾病病暴暴发发时时，能能够够尽早找到诊断方式并开始研究治疗方法、研制疫苗等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.科学家在培育转基因植物时，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？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。复习与提高（P115）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莉。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。复习与提高（P115）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莉。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。(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部分修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因M7BPC3的突变。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。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部分修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因M7BPC3的突变。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。(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。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。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進承担等问题。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。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）3.2017年8月，科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中部分修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因M7BPC3的突变。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。(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。对人类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）