2024-2025學(xué)年高中生物專題四生物技術(shù)的安全性和倫理問題第三節(jié)禁止生物武器學(xué)案新人教版選修3

PAGE6-第三節(jié)禁止生物武器學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．舉例說誕生物武器給人類帶來的威逼。(重點(diǎn))2．如何看待禁止生物武器與轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生物武器方面的應(yīng)用。(難點(diǎn))舉例說誕生物武器對人類的威逼?；A(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．生物武器種類：包括①__致病菌__、②__病毒__、③__生化毒劑__，以及經(jīng)過④__基因重組__的致病菌等。2．病原體散布途徑：⑤__干脆__或通過食物、⑥__生活必需品__等散布。3．二戰(zhàn)中：日軍建⑦_(dá)_細(xì)菌__武器工廠，用中國人做活體試驗，用細(xì)菌武器使幾十萬中國百姓死亡。4．二戰(zhàn)后：某些國家發(fā)展⑧__細(xì)菌武器__、⑨__生化毒劑__，如炭疽桿菌(傳染性極強(qiáng)，感染者死亡率極高)。5．生物武器危害：⑩__肉毒桿菌毒素__(阻滯神經(jīng)末梢釋放?__乙酰膽堿__而引起肌肉麻痹，極少量就能使人致死)、天花病毒等。6．目前有些國家用?__重組基因技術(shù)__制造全新致病菌，使感染者突然發(fā)病，無藥可醫(yī)，受害國極度恐慌，機(jī)構(gòu)癱瘓。如新型?__鼠痘病毒__、轉(zhuǎn)基因蠟狀桿菌、含毒素基因的流感病毒等。7．禁止生物武器：簽署《?__禁止生物武器公約__》；中美聯(lián)合聲明：在任何狀況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、?__不儲存__生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。思索1．對待生物武器的看法與轉(zhuǎn)基因生物的平安性的看法有什么不同？提示：對待生物武器的看法是在任何狀況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。對待轉(zhuǎn)基因生物的平安性的看法是趨利避害，而不能因噎廢食。2．生物武器與常規(guī)武器相比有哪些局限性？提示：(1)生物武器主要指病原微生物，所以它們的生存、繁殖、死亡易受環(huán)境條件的影響。(2)生物武器的運(yùn)用受地形、風(fēng)向等多種因素的影響。(3)生物武器的運(yùn)用不易限制，運(yùn)用不當(dāng)可能會威逼己方的平安。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．生物武器是由生物戰(zhàn)劑及其施放裝置所組成的一種大規(guī)模殺傷性武器。(√)2．生物試劑與化學(xué)試劑最大的不同點(diǎn)是，在肯定條件下，有些生物試劑具有自我繁殖實(shí)力。(√)3．對待生物武器的看法應(yīng)明確而堅決，即堅決禁止生物武器。(√)4．生物武器可以干脆或通過食物、生活必需品、空氣、水等散布到敵方。(√)課內(nèi)探究·名師點(diǎn)津?qū)W問點(diǎn)生物武器的種類及特點(diǎn)┃┃重難拓展__■1．生物武器的種類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(病菌：鼠疫菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、炭疽桿菌、痢疾桿菌等,病毒：天花病毒、動物痘病毒等生化毒劑：如肉毒桿菌素,基因重組的致病病菌：如通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造的像炭疽桿菌的致病菌))2．生物武器的特點(diǎn)生物武器是以生物戰(zhàn)劑殺傷敵方有生力氣，毀壞動植物的各種武器和器材的總稱，它由生物戰(zhàn)劑、生物彈藥及運(yùn)載系統(tǒng)等組成。生物武器是一種大規(guī)模殺傷性武器。它與常規(guī)武器相比有下述特點(diǎn)：(1)致病力強(qiáng)，傳染性大。生物戰(zhàn)劑大多數(shù)是烈性傳染性致病微生物，少量即可使人得病。它的傳染性大，在缺乏防護(hù)、人員密集、衛(wèi)生條件差的狀況下很簡單傳播、擴(kuò)散，引發(fā)傳染病的流行。(2)有潛藏期。潛藏期最短的也有3～6h，一般潛藏期的癥狀不明顯，難以剛好發(fā)覺。(3)污染面積大，危害時間長。干脆噴灑的生物氣溶膠，可隨風(fēng)飄到較遠(yuǎn)的地方，殺傷范圍達(dá)數(shù)百至數(shù)千平方公里。在適當(dāng)條件下，有些生物戰(zhàn)劑存活的時間很長，不易被發(fā)覺。(4)傳染途徑廣。生物戰(zhàn)劑可以通過多種途徑使人感染發(fā)病，如經(jīng)口食入、經(jīng)呼吸道吸入、昆蟲叮咬、污染傷口、接觸皮膚、黏膜感染等。生物氣溶膠無色、無味，又在黃昏、夜間、早晨、多霧時隱私被施放，所投的帶菌的昆蟲、動物也簡單和當(dāng)?shù)卦蟹N類相混，不易被發(fā)覺。(5)造價低，技術(shù)難度不高，隱秘性強(qiáng)，可以在任何地方研制和生產(chǎn)。一些沒有雄厚資金來探討高技術(shù)殺傷性武器的國家因此更加青睞生物武器。有資料顯示，以1969年為例，當(dāng)時每平方公里導(dǎo)致50%死亡率的成本分別為：傳統(tǒng)武器，2000美元；核武器，800美元；化學(xué)武器，600美元；生物武器，1美元。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物武器又探討出了新品種，它們將更精確、更有針對性、更有殺傷力。學(xué)問貼士轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造生物武器，由于受害人第一次接觸，危害更大，會造成大面積傳染病，無藥可救致使受害國一切活動癱瘓，被稱為世界末日武器。3．某些生物武器的致病原理(1)肉毒桿菌毒素的作用：可以阻擋神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，從而引起肌肉麻痹，只要0.01mg的肉毒桿菌毒素就可使人致死。(2)基因重組的致病菌——鼠痘病毒：把自然免疫抑制劑基因植入鼠痘病毒的基因組中，試驗發(fā)覺已經(jīng)接種了鼠痘疫苗的老鼠在感染這種新病毒后全部死亡。不僅如此，這種病毒還像天花一樣具有傳染性，由于人類目前還沒有相應(yīng)的有效治療藥物，感染者將會死亡。(3)炭疽桿菌的作用：炭疽桿菌屬于需氧芽孢桿菌，能引起馬、牛、羊等動物及人類患炭疽??；在氧氣足夠、溫度相宜(20～30℃)條件下易形成芽孢，芽孢反抗力極強(qiáng)，可存活多年，當(dāng)它再次侵入動物體內(nèi)時，毒力進(jìn)一步增加，引起炭疽病；另外，病原體在動物或人體內(nèi)能快速生長繁殖，并產(chǎn)生一種外毒素，引起組織壞死和全身中毒，甚至致命。┃┃典例評析__■典例1與常規(guī)武器相比，生物武器具有的特點(diǎn)是(A)①傳染性強(qiáng)②污染面積廣、不易被發(fā)覺③有肯定的潛藏期④像核武器一樣破壞建筑物⑤自然條件下的大雪、低溫、干燥、日曬等不影響生物武器的殺傷力A．①②③ B．②③④⑤C．①②③④⑤ D．①②③④解析：生物武器不會像核武器那樣破壞建筑物，但與常規(guī)武器相比，生物武器具有傳染性強(qiáng)、污染面積廣、不易被發(fā)覺、有肯定的潛藏期并且受自然條件影響大等特點(diǎn)。大雪、低溫、干燥、日曬等能加速病菌的消亡。┃┃變式訓(xùn)練__■1．不能作為生物武器的生物是(C)A．霍亂弧菌 B．鼠疫桿菌C．乳酸菌 D．天花病毒解析：生物武器是由一些致病微生物、毒素等生物戰(zhàn)劑以及裝載它們的容器和投擲物組成的一種特別武器，包括致病菌、病毒、生化毒劑、基因重組的致病菌等。乳酸菌為一種非致病菌，不行作為生物武器。學(xué)問點(diǎn)生物武器的損害作用┃┃重難拓展__■1．生物戰(zhàn)劑侵入人體的途徑(1)吸入生物戰(zhàn)劑污染空氣，可以通過呼吸道吸入，感染致病。(2)誤食食用被生物戰(zhàn)劑污染的水、食物而得病(如霍亂、痢疾等疾病)。(3)皮膚接觸生物戰(zhàn)劑如炭疽桿菌等，或帶菌物品上的病毒可干脆或間接經(jīng)皮膚、黏膜、傷口進(jìn)入人體。(4)昆蟲叮咬人被帶有生物戰(zhàn)劑的昆蟲叮咬后，會使血液污染而致病。留意：①利用生物武器的傳播途徑的基礎(chǔ)學(xué)問，可以通過阻斷傳染途徑，來減弱生物武器的危害，如對蟲媒傳播的生物武器可通過殺滅傳染昆蟲降低危害。②對致病菌、病毒生物武器可以通過提前免疫降低生物武器的危害。2．生物戰(zhàn)劑的致病癥狀生物戰(zhàn)劑侵入人體后，會出現(xiàn)發(fā)熱、頭痛、全身無力、上吐下瀉、咳嗽、惡心、呼吸困難、局部或全身難受等各種不同癥狀，重者可導(dǎo)致人滅亡。3．生物武器的防護(hù)(1)生物武器的防護(hù)措施主要是針對生物戰(zhàn)劑氣溶膠和敵投媒介生物進(jìn)行防護(hù)。(2)生物戰(zhàn)劑氣溶膠主要是經(jīng)呼吸道侵入人體。因此，愛護(hù)好呼吸道特別重要，防護(hù)方法有戴防毒面具、防護(hù)口罩等。此外，還須要愛護(hù)好皮膚，以防有害微生物通過皮膚侵入身體。通常采納的方法有穿隔絕式防毒衣或防疫衣以及配戴防護(hù)眼鏡等。(3)對敵人投放的帶菌昆蟲、鼠類及其他小動物，可以采納人工捕殺、燒燎熏蒸、噴灑藥液等方法進(jìn)行殲滅。(4)制定禁止生物武器公約。4．禁止生物武器的公約(1)1972年4月10日，蘇聯(lián)、美國、英國分別簽署了《禁止生物武器公約》。1984年11月15日，中國也加入了這一公約。(2)1998年6月27日，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申了在任何狀況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。┃┃典例評析__■典例2初期出現(xiàn)高燒、疲累、頭痛、背痛，繼而在臉部、手臂和腿部出現(xiàn)紅疹。由此癥狀可以推斷是由下列哪種病毒引起(A)A．天花病毒 B．波特淋菌C．肉毒桿菌 D．炭疽桿菌解析：高燒、疲累、頭痛繼而在明顯部位出現(xiàn)紅疹是天花患者的癥狀。┃┃變式訓(xùn)練__■2．二戰(zhàn)時，侵華日軍中731部隊大量培育引起鼠疫、霍亂、傷寒、炭疽和菌痢等一系列使人致命的傳染性病菌，進(jìn)行人體試驗和用于斗爭，這是利用病菌的哪種特性？(C)A．需氧性B．厭氧性C．傳染性并引起宿主死亡D．能形成芽孢，簡單保存解析：題目中所列病菌由于具有極強(qiáng)的傳染性和致死性，在人類歷史上曾多次導(dǎo)致疾病大規(guī)模流行，并使數(shù)以億計的人死亡，因此被侵略者用于斗爭。指引迷津·撥云見日1．人類主要的致病微生物及其引起的疾病疾病名稱致病原結(jié)核結(jié)核分枝桿菌艾滋病人類免疫缺陷病毒痢疾霍亂弧菌、志賀氏菌、痢疾桿菌、沙門氏菌、大腸埃希氏桿菌等瘧疾瘧原蟲乙型肝炎乙型肝炎病毒麻疹麻疹熱病毒登革熱登革病毒流感流感病毒黃熱病黃熱病毒2．生物武器的局限性(1)生物武器主要指病原微生物，所以它們的生存、繁殖、死亡易受環(huán)境條件的影響。①溫度：相宜溫度37℃左右。A．過高：40～50℃，細(xì)胞停止繁殖；50～70℃，死亡；但芽孢必需在100℃以上的溫度條件下才會死亡。B．過低：一般會停止繁殖、生長，但不會死亡。②濕度：大多數(shù)在干燥空氣中簡單死亡，如霍亂弧菌；少數(shù)在干燥環(huán)境中仍較易存活，如結(jié)核桿菌。(2)還受地形、風(fēng)向等多種條件影響。(3)生物武器運(yùn)用不易限制，運(yùn)用不當(dāng)可危害本方平安。典例3炭疽桿菌之所以能引起美國人的恐慌，主要緣由之一是它能產(chǎn)生兩種成分為蛋白質(zhì)的內(nèi)毒素。有的科學(xué)家將該菌的大型DNA分子破壞，該菌仍舊能產(chǎn)生內(nèi)毒素。請分析推斷，應(yīng)當(dāng)破壞該菌的什么結(jié)構(gòu)，才能使它從根本上不再產(chǎn)生內(nèi)毒素(B)A．核糖體 B．質(zhì)粒C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D．?dāng)M核解析：炭疽桿菌的遺傳物質(zhì)位于擬核和質(zhì)粒中，擬核有一個大型的環(huán)狀DNA分子，限制著炭疽桿菌的主要性狀。細(xì)菌質(zhì)粒上一般含有幾個到幾百個基因，限制著細(xì)菌的抗藥性、固氮、抗生素生成等性狀，從題目中可以看出，已經(jīng)將大型DNA分子破壞，說明擬核不存在限制內(nèi)毒素合成的DNA，只有質(zhì)粒中的DNA起作用。故選B。核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例閱讀下列材料，回答問題。材料1聯(lián)合國組織的一個專家小組的探討報告指出，雖然很多國家簽訂了生物武器公約，但對這方面的研制工作并未停止，因此，對生物武器防治方法的探討也應(yīng)得到加強(qiáng)。材料2戰(zhàn)劑做成干粉或液體噴灑到空氣中，形成有害的氣霧云團(tuán)，叫做“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”。它的顆粒很小，肉眼很難望見，滲透力強(qiáng)，殺傷范圍廣，一些通常通過食物或昆蟲傳播的病原體也可以通過氣溶膠由呼吸道感染。所以，使人致死的劑量較其他感染途徑小。(1)有可能成為“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”病原體的生物，應(yīng)屬于哪些類群？(請列舉兩例)__細(xì)菌、病毒、衣原體、立克次氏體等(任答兩種)__。(2)人體反抗病原體的第一道防線是__皮膚、黏膜等__，最有效的防線是__特異性免疫_(dá)_。(3)在斗爭中，為預(yù)防敵方運(yùn)用生物武器，你認(rèn)為參戰(zhàn)部隊實(shí)行的最有效措施是什么？請簡述這一措施的原理。__接種常見病原體的疫苗使參戰(zhàn)人員體內(nèi)產(chǎn)生相關(guān)的抗體和記憶細(xì)胞，當(dāng)病原體侵入時，會快速產(chǎn)生劇烈的免疫反應(yīng)__。解析：作為生物武器的