2010屆高三生物生物技術(shù)安全性和倫理問題

1、2010生物高考復(fù)習(xí)生物科技專題系列課件,10生物技術(shù)安全性和倫理問題,禁止生物武器,引言:有一部描寫日本“731部隊(duì)”的國產(chǎn)影片，它所反映的是一個真實(shí)的故事。1940年這個部隊(duì)駐扎在離哈爾濱市20公里的平房地區(qū)，他們拿活人作實(shí)驗(yàn)，殘害了無數(shù)的愛國志士和抗日的同胞。這支部隊(duì)又叫“細(xì)菌部隊(duì)”。他們使用的“陶瓷炸彈”，也就是我們所說的“生物武器”。什么是生物武器呢？,一、生物武器,生物戰(zhàn)劑及施放它的武器、器材總稱生物武器。生物戰(zhàn)劑是指在戰(zhàn)爭中使人、畜致病，毀傷農(nóng)作物的微生物及其毒素。,1、什么是生物武器?,2.生物武器的種類,通常分為細(xì)菌、立克氏體、衣原體、病毒、真菌和毒素六大類。,生物武器的種類

2、,細(xì)菌:鼠疫菌,霍亂,傷寒,炭疽,病毒:天花病毒,動物痘病毒,重組基因技術(shù)制造全新的致病菌: 重組蠟狀桿菌,重組流感病毒,新型鼠痘病毒,神經(jīng)毒劑:如肉毒桿菌毒素,艾滋病毒是生物武器？,非典病毒:針對我國的基因武器?,二、生物武器的性能及其防護(hù),1.生物戰(zhàn)劑的使用方法 (1)施放生物戰(zhàn)劑氣溶膠; 生物戰(zhàn)劑分散成微小的粒子懸浮在空氣中，這種微粒和空氣的混合體叫氣溶膠。它能隨風(fēng)漂移，污染空氣、地面、食物，并能滲入無密閉設(shè)施的人防工程，人員吸入即可致病。直接施放生物戰(zhàn)劑氣溶膠是最基本的使用方式。它可從空中直接布灑，也可把噴灑器投至地面噴放，還可人工投放。,(2)投放帶菌昆蟲,動物和其他媒介物昆蟲、動物

3、和雜物被生物戰(zhàn)劑感染或污染后，用多格炸彈等多種方式投放到被襲擊地域，它們便可將病原體傳給人們，使其致病。 (3)其他方法用生物戰(zhàn)劑污染水源、食物、通風(fēng)管道，遺棄帶菌物品、尸體或遣返俘虜?shù)?，間接使人感染疾病。,2.生物武器的傷害作用 (1)生物戰(zhàn)劑侵入人體的途徑:吸入(生物戰(zhàn)劑污染空氣，可以通過呼吸道吸入，感染致病 ),誤食(食用被生物戰(zhàn)劑污染的水、食物而得?。ㄈ缁魜y、痢疾等疾?。?。 ),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直接或間接經(jīng)皮膚、黏膜、傷口進(jìn)入人體。),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 ); (2)生物戰(zhàn)劑的致病癥狀:發(fā)熱,頭疼,全身無力,上

4、吐下瀉,咳嗽,惡心,呼吸困難,局部或全身疼痛等各種不同癥狀.,(3)生物武器的殺傷特點(diǎn):,() 致病力強(qiáng),多數(shù)具有傳染性;某些生物戰(zhàn)劑只需少數(shù)病原體侵入人體，就能引起發(fā)病。例如，幾十個野兔熱桿菌侵入人體就能致病。某些生物戰(zhàn)劑，例如，鼠疫桿菌等，有很強(qiáng)的傳染性，在一定條件下能在人員之間傳播，長期流行。 () 污染面積廣;生物戰(zhàn)劑致病力強(qiáng)，氣溶膠可隨風(fēng)飄散，在氣象、地理?xiàng)l件適宜時(shí)，可造成大面積污染區(qū) () 不易被發(fā)現(xiàn);生物戰(zhàn)劑氣溶膠無色無味，加之?dāng)撤蕉嘣邳S昏、夜間、拂曉、多霧時(shí)秘密施放，不易被人發(fā)現(xiàn)。,() 有一定的潛伏期 生物戰(zhàn)劑致病需經(jīng)幾小時(shí)至幾天的時(shí)間，在這個期間人員不會很快減弱工作能力。

5、() 受自然條件影響大 風(fēng)速、氣溫對氣溶膠傳播有影響，大雪、低溫、干燥、日曬等，能加速病菌的消亡。,(4)對生物武器的防護(hù):,（一）、發(fā)現(xiàn) 敵人使用生物武器時(shí)，一般會出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象，如能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可減少或避免其危害。1、 施放跡象 飛機(jī)低空飛行時(shí)尾部有云霧或撒下其它雜物；炸彈爆炸時(shí)，彈坑周圍有粉末或水珠殘跡；昆蟲、小動物出現(xiàn)的數(shù)量與季節(jié)、場所反常等。 2、發(fā)病情況 在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)大批癥狀相同的病人、病畜；發(fā)生當(dāng)?shù)厣僖姷募膊』虺霈F(xiàn)發(fā)病季節(jié)反常等現(xiàn)象。,（二）、防護(hù)措施 1、對生物戰(zhàn)劑的防護(hù)措施與對毒劑的防護(hù)基本相同。人員戴防毒面具、防疫口罩能保護(hù)呼吸道不吸入生物戰(zhàn)劑氣溶膠；穿防毒衣、防疫服或采

6、用扎“三口”的方法能保護(hù)皮膚免受帶菌昆蟲叮咬。 2、 人員在生物戰(zhàn)劑污染區(qū)內(nèi)行動時(shí)，根據(jù)生物戰(zhàn)劑的類型，提前進(jìn)行免疫接種和個人防護(hù)，遵守在污染區(qū)內(nèi)的行動規(guī)則。 3、 發(fā)現(xiàn)病人時(shí)，要立即報(bào)告，及時(shí)隔離。 4、 對污染的房屋、器皿要用福爾馬林或過氧乙酸進(jìn)行熏蒸，也可用通風(fēng)方法進(jìn)行消毒滅菌；對服裝可用煮沸或用高錳酸鉀溶液浸泡等方法滅菌。,5、 殺蟲、滅鼠。殺蟲可用打、捕、燒、熏或噴灑殺蟲劑（敵敵畏、敵百蟲）等方法。滅鼠可采用藥殺或打、捕、挖、灌等方法。使用藥物時(shí)，應(yīng)注意安全，妥善處理帶菌昆蟲和動物尸體。 無論是敵投的還是當(dāng)?shù)氐睦ハx、鼠類，都是生物戰(zhàn)劑傳播的媒介物，均能傳播多種疾病。所以，平時(shí)對當(dāng)?shù)氐?/p>

7、鼠類和有害昆蟲也要經(jīng)常進(jìn)行滅殺，以減少戰(zhàn)時(shí)生物戰(zhàn)劑可能利用的傳播媒介。 防生物武器和防化學(xué)武器不同點(diǎn)是：1、污染區(qū)內(nèi)活動時(shí)需先免疫接種。2、污染物、服裝要消毒。3、殺蟲、滅鼠，尸體燒掉或深埋。4、發(fā)現(xiàn)傳染病要立即報(bào)告防疫部門。,(5)生物武器情況及與其它武器比較,1、美軍生物武器已經(jīng)公布裝備的“標(biāo)準(zhǔn)”生物戰(zhàn)劑有，黃熱病、委馬腦炎、炭疽桿菌、Q熱立克次體、肉毒桿菌毒素、葡萄球菌腸毒素、結(jié)核菌、傷寒菌、技天花病毒、鼠疫桿菌等。 2、每平方公里導(dǎo)致50%死亡率的成本，傳統(tǒng)武器為2000美元，核武器為800美元，化學(xué)武器為600美元，而生物武器僅為1美元。生物武器的極端是基因武器，只需20克超級基因武

8、器，就足以使60億地球人死于非命。生物武器又叫“窮國的核武器”。,三、禁止生物武器公約,1972年4月10日,蘇聯(lián),美國,英國分別簽署了; 1998年11月25日中國也加入了這一公約.,練習(xí)：1、生物戰(zhàn)劑是指在戰(zhàn)爭中使通常分為。2、生物戰(zhàn)劑侵入人體的途徑有、。,人、畜致病，毀傷農(nóng)作物的微生物及其毒素,細(xì)菌、立克氏體、衣原體、病毒、真菌和毒素,誤食,皮膚接觸,昆蟲叮咬,吸入,3.1972年4月10日,蘇聯(lián),美國,英國分別簽署了-中國也加入了這一公約.,禁止生物武器公約,1998年11月25日,專題4:生物技術(shù)安全性和倫理問題,關(guān)注生物技術(shù)的 倫理問題,一、教學(xué)目標(biāo)： 1.認(rèn)同對生物技術(shù)倫理問題討

9、論的必要性，簡述克隆人、試管嬰兒、基因檢測等生物技術(shù)在應(yīng)用中可能和已經(jīng)帶來的利弊。 2.通過討論、閱讀、查找資料等活動，關(guān)注上述問題可能給人類生活帶來的影響，形成自身的心理準(zhǔn)備和理性的思考。 二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 1.通過討論與交流，讓學(xué)生既要了解到克隆技術(shù)，體外受精和胚胎移植技術(shù)，以及基因檢測技術(shù)在人類生活中的積極作用，同時(shí)還要關(guān)注它們帶來的有關(guān)倫理問題。 2.討論時(shí)要運(yùn)用科學(xué)的原理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫳磉_(dá)觀點(diǎn)，防止隨意猜測、盲目的疑慮和偏激的態(tài)度。,一、克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問題,克隆人,二、設(shè)計(jì)試管嬰兒引發(fā)的倫理性問題,什么是“試管嬰兒”？ 體外受精技術(shù),俗稱“試管嬰兒”，目前是世界上最廣為采用的生

10、殖輔助技術(shù)?！霸嚬軏雰骸辈⒉皇钦嬲谠嚬芾镩L大的嬰兒，而是從卵巢內(nèi)取出幾個卵子，在實(shí)驗(yàn)室里讓它們與男方的精子結(jié)合，形成胚胎，然后轉(zhuǎn)移胚胎到子宮內(nèi)，使之在媽媽的子宮內(nèi)著床，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在輸卵管相遇，二者結(jié)合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宮腔，繼續(xù)妊娠。所以“試管嬰兒”可以簡單地理解成由于實(shí)驗(yàn)室的試管代替了輸卵管的功能而稱為“試管嬰兒”。,我國第一例試管嬰兒,試管嬰兒簡圖:,三胞胎試管嬰兒1男2女,三、基因檢測引發(fā)的倫理性問題,什么是基因檢測? 基因檢測是從血液或從其他體液和細(xì)胞檢測一個人的DNA的技術(shù)。基因檢測可以診斷疾病，也可以用于疾病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測。疾病診斷是用基因檢測技術(shù)檢

11、測引起遺傳性疾病的突變基因。 近年非常令人興奮的是預(yù)測性基因檢測的開展。利用該技術(shù)在疾病發(fā)生前發(fā)現(xiàn)疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提早預(yù)防。 檢測的時(shí)候，先把受檢者的基因從血液或其他細(xì)胞中提取出來。然后用可以識別可能存在突變的基因的引物和PCR技術(shù)將這部份基因復(fù)制許多倍。復(fù)制后，有許多方法可以判斷這部分基因是否存在突變。方法有：有特殊標(biāo)記物的突變基因探針方法、酶切方法和基因序列檢測的方法等。,1.基因檢測的優(yōu)點(diǎn),通過基因檢測可以及早采取預(yù)防的措施,適時(shí)進(jìn)行治療,達(dá)到挽救患者生命的目的.,2.基因檢測引發(fā)的問題及解決的辦法,(1)問題:,目前人類對基因結(jié)構(gòu)及基因間相互作用尚缺乏足夠的認(rèn)識,要想通過基因檢測達(dá)到預(yù)

12、防疾病的目的是困難的;基因檢測結(jié)果本身會給受檢者帶來巨大的心理壓力;個人基因資訊的泄露會造成基因歧視.,(2)解決的辦法:對于基因歧視現(xiàn)象,可以通過正確的科學(xué)知識傳授,倫理道德教育,立法得以解決.,專題4:生物技術(shù)安全性和倫理問題,轉(zhuǎn)基因生物的安全性,本專題題圖寓意：,公眾對現(xiàn)代化生命科學(xué)研究成果的倫理關(guān)注，往往超過了對其科學(xué)價(jià)值理解的興趣。當(dāng)試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品、克隆動物等來到人間時(shí)，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺得地球末日將要來臨，究竟該如何應(yīng)對？ 學(xué)習(xí)本專題的主要意圖： 1）提出在生命科學(xué)發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會和法律問題。 2）在大家已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識上，對科技 成果的應(yīng)用

13、進(jìn)行正確的思考。,學(xué)習(xí)本專題的主要意圖：,3）要讓學(xué)生了解，由于個人所處的社會在政治制度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統(tǒng)倫理觀念等方面的差別，就會產(chǎn)生不同的價(jià)值觀。這樣，對于生命科學(xué)中同一個倫理、社會或法律問題，在不同的社會中不僅會有不同的看法，而且還會引導(dǎo)出截然不同的社會措施、政策和法規(guī)。 4）對于中國來說，所有的判斷和所立的法規(guī)，都必須符號自己的國情，符合國家的最高利益： 既有利于國家科學(xué)技術(shù)的繁榮，又有利 于促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。,4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性,一、教學(xué)目標(biāo)： 1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，認(rèn)同對生物技術(shù)安全性問題討論的必要性。 2.舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的

14、不同觀點(diǎn)及論據(jù)。 3.形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實(shí)的態(tài)度。 二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 1.對轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題多層面、多角度的關(guān)注。 2.從關(guān)注整個生物圈的和諧、穩(wěn)定與發(fā)展 的高度去審視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。,一、討論：閱讀課本內(nèi)容，在專題一學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其成果之后，你對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景肯定嗎？你在社會生活中接觸到來自轉(zhuǎn)基因大豆的食用油、巧克力中的卵磷脂，或在媒體上聽到了一些關(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性爭論時(shí)，你有疑慮和想法嗎？ 那么，對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品我們該如何看待？轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性問題討論的焦點(diǎn)是什么？人們心中的疑慮有多少是盲目的，有多少是有科學(xué)根據(jù)的？,一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止,1

15、.1972年美國斯坦福大學(xué)的伯格第一次重組DNA獲得成功.,現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P伯格（美國,1926）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見力提出一個大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺傳基因引入動物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子，首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎。,2.轉(zhuǎn)基因的重要成果 (1)微生物方面:把某些重組DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中表達(dá)

16、獲得成功,隨后,使出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的各種重組微生物,如可以清除石油污染的假單孢桿菌等.,轉(zhuǎn)基因細(xì)菌可治癌癥 英國醫(yī)學(xué)專家日前將轉(zhuǎn)基因大腸桿菌與一種抗癌藥相結(jié)合，成功殺死了實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞?？茖W(xué)家將轉(zhuǎn)基因大腸桿菌注射到實(shí)驗(yàn)鼠的腫瘤內(nèi)，再給實(shí)驗(yàn)鼠注射一種名叫6MPDR的抗癌藥。這種藥無法單獨(dú)發(fā)揮作用，但是一種由轉(zhuǎn)基因大腸桿菌分泌的酶能將此藥物“激活”，形成一種有效的毒素，將其周圍的癌細(xì)胞殺死，而不傷害其它組織器官。,(2)基因制藥方面:生物制藥已經(jīng)成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè).eg疫苗、抗生素、干擾素等,(3)轉(zhuǎn)基因動物方面:受到轉(zhuǎn)基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學(xué)家又在培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良

17、的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面,不斷取得輝煌成就.同時(shí),科學(xué)家還把轉(zhuǎn)基因動物變成生物反應(yīng)器,(3)轉(zhuǎn)基因植物方面:,預(yù)防乙肝不用打針，只要吃幾個西紅柿就行。這可不是玩笑，中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究中心經(jīng)過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試，明年有望上市。 抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣酸中帶甜，不但可以直接食用，還可以榨成汁或炒菜吃，對人體沒有任何毒副作用。據(jù)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉德虎研究員介紹，食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。這種西紅柿上市后 將論個出售，每個

18、售價(jià)大概在元左右,吃西紅柿能防乙肝?,轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草,改變花色的轉(zhuǎn)基因矮牽牛花,轉(zhuǎn) 基 因 甜 椒,轉(zhuǎn)基因草在穴盆中生長良好 .,轉(zhuǎn) 基 因 西 紅 柿,藍(lán)色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),(4)轉(zhuǎn)基因植物方面:目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物.,基因一旦被改動，一方面可能引起生物體內(nèi)一系列未知的結(jié)構(gòu)與功能的變化；另一方面，轉(zhuǎn)基因操作對生物體的影響會通過遺傳傳遞。,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題,外源基因引入后，是否會影響其他重要的調(diào)節(jié)基因，甚至 會激活原癌基因？ 轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用是否會導(dǎo)致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？ 是否會造成生態(tài)學(xué)災(zāi)難？ 人類攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會影響人類及其后代 的健康？,二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論,(1)在轉(zhuǎn)基因生物中,有時(shí)候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果的原因: a.對基因的結(jié)構(gòu),基因間的相互作用及基因的調(diào)空機(jī)制都了解的相當(dāng)有限; b.轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能一直的基因,但不少是異種生物的基因; c.外源基因插入宿主基因組的部分 往往是隨機(jī)的.,(2)轉(zhuǎn)基因生物與食物安全 a.轉(zhuǎn)基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問題、滯后效應(yīng)、擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原、擔(dān)