高中生物专题四生物技术的安全性与伦理问题第14课时禁止生物武器学案新人教版选修3Word格式.docx

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肉毒杆菌毒素。

4．基因重组致病菌：

蜡状杆菌

像炭疽杆菌的致病菌。

5．危害实例

（1）日本战败投降时，侵华日军又一次把培养的细菌释放出来，在中国造成传染病大流行。

（2）通过基因重组技术制造或改造的致病菌或病毒可以让大批无相应免疫能力的受感染者突然发病，而又无药可医。

6．生物武器的特点

（1）致病力强，多数具有传染性。

（2）污染范围广。

（3）不易被发现，难以防治。

（4）受自然条件影响大。

（5）传染途径多，可直接或通过食物、生活必需品等散布。

（6）具有一定的潜伏期。

（7）成本低。

小贴士　

（1）各种致病菌生活的适宜温度是37℃，过高或过低的温度都会导致其生长繁殖停止，甚至死亡。

（2）大多数在干燥的环境中容易死亡。

（3）生物武器的使用受地形、风向等多种因素的影响，使用不当可能会威胁本方的安全。

归纳提炼

活学活用

1．下列关于生物武器的叙述中，不确切的是（　　）

A．生物武器造价昂贵，但却是具有大规模杀伤性的武器

B．生物武器是致病微生物、毒素和其他生物性物质的总称

C．生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布

D．生物武器一旦使用，将对军队和平民造成大规模的杀伤后果

答案　A

解析　生物武器包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，与常规武器、核武器和化学武器相比成本低廉，容易获得。

这些病原菌直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模的杀伤后果。

探究点二　生物武器的危害及禁止生物武器

公约

在汉武帝时代汉匈战争后期，由于汉军攻势猛烈，“匈奴闻汉军来，使巫埋羊牛，于汉军所出诸道及水源上，以阻（诅）汉军”。

汉武帝时代的名将霍去病，远征匈奴归国后，年仅二十四岁就病死了。

结合材料，阅读教材，回答下面的问题。

1．你认为这位年轻将领一向体魄壮健，骠勇过人，远征归来后，突患暴病而亡的原因最可能是什么？

答案　感染某种病原菌，患病死亡。

从题目信息分析，匈奴以埋牛羊于道路及水源阻止汉军，所用牛羊应为患病而死的牛羊，而死亡牛羊携带着致病微生物，可导致汉军士兵患病以削弱战斗力。

2．生物武器的作用途径主要有哪四个方面？

答案　①吸入。

生物战剂污染空气，可以通过呼吸道吸入人体，感染致病。

②误食。

食用被生物战剂污染的水、食物而得病（如霍乱、痢疾等疾病）。

③皮肤接触。

生物战剂（如炭疽杆菌等）或带菌物品上的病毒可直接或间接经皮肤、黏膜、伤口进入人体。

④昆虫叮咬。

人被带有生物战剂的昆虫叮咬后，会使血液感染而致病。

3．生物武器具有局限性的原因是什么？

答案　病原微生物的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。

4．

（1）1972年4月10日，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌（生物）和毒剂武器公约》，并于1975年3月26日生效。

我国于1984年11月15日也加入了这一公约。

（2）1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，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。

缔约生效后9个月内销毁一切这类制剂、毒素及武器，缔约国可向联合国安理会控诉其他国家违反该公约的行为。

对待生物武器的态度应明确而坚定，即坚决禁止生物武器。

有些国家用转基因技术制造人类从没接触过的生物武器，可能会给人类带来更大威胁，所以应该防止转基因技术的滥用。

2．若转基因技术被滥用，除了哪项外，都可能成为恐怖组织的利用方式（　　）

A．把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌

B．把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力

C．把流感病毒基因改造，以使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染

D．将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起

答案　B

解析　如果转基因技术被恐怖分子所掌握，肯定会对人类不利，而选项B是对人类有利的一面。

禁止生物武器

1．与常规武器相比，生物武器的特点有（　　）

①传染性强　②污染面积广，不易被发现　③有一定的潜伏期　④像核武器一样破坏建筑物　⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力

A．①②③B．②③④⑤

C．①②③④⑤D．①②③④

解析　

2．肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素，只要有0.01mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。

肉毒杆菌毒素分子的作用机理是（　　）

A．抑制呼吸中枢，使人因缺氧而窒息而死

B．阻断血红蛋白与氧气结合，使人因缺氧引起肌肉麻痹

C．阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹

D．抑制线粒体进行有氧呼吸，心肌细胞无力收缩，阻碍血液循环

答案　C

解析　乙酰胆碱是一种兴奋性递质，通过释放可引起下一个神经元的兴奋。

而肉毒杆菌毒素可阻止乙酰胆碱的释放，这样下一神经元不能兴奋从而引起肌肉麻痹。

3．接种过疫苗的人，在遇到同样的生物战剂（用于战争的病原微生物或毒素）时，仍然要再次接种疫苗，原因是（　　）

A．这些人已丧失免疫力

B．这些人体内没形成记忆细胞

C．原来的接种不成功

D．这些病原微生物突变快，变异性强

答案　D

解析　生物武器是一些致病微生物，由于这些微生物受到各种因素的影响，极易发生变异，导致已免疫的人需要再次接种疫苗，否则，容易被感染患病。

4．基因工程技术和其他一切先进技术一样是把双刃剑，既能造福社会，也可能给社会带来灾难。

据报道，有的国家在痘病毒的基础上通过转基因技术已经研制出了新型的鼠痘病毒，这种病毒一旦用于战争，将对人类造成毁灭性打击。

请解释这种病毒给人类造成毁灭性打击的原因。

（两项）

（1）________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）________________________________________________________________________

答案　

（1）新型的鼠痘病毒是人类从来没有接触过的一种病原体，人们没有对该病毒的抵抗力，会导致大批感染者突然患病

（2）该病毒是新型病毒，现在社会上不存在治疗该病毒的药物，会导致感染者大量死亡（其他合理答案亦可）

解析　新型的鼠痘病毒是人类从来没有接触过的一种病原体，人们没有对该病毒的抵抗力；

天花早已从地球上消失，青年人没有接种过天花疫苗，缺乏对任何痘病毒的免疫力；

由于人类从来没有接触过该病原体，会导致大批感染者突然患病；

由于该病毒是新型病毒，现在社会上不存在治疗该病毒的药物，会导致感染者大量死亡。

基础过关

知识点一　生物武器的种类和特点

1．下列哪种生物不能作为生物武器（　　）

A．伤寒杆菌B．炭疽杆菌

C．乳酸菌D．天花病毒

解析　生物武器多数是烈性传染性致病微生物，C项中乳酸菌常在食品生产中用于乳酸发酵。

2．生物武器是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。

通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒和毒素等六大类。

根据它们的类型，预测下列不是生物武器危害性特点的是（　　）

A．传染性强B．传染范围广

C．传播途径多D．传播不受气候影响

解析　由于生物武器主要使用致病微生物，它们的生存、繁殖、死亡，主要受气温和湿度的影响，其次，风、水、烈日、雨、雪、大风等都能影响生物武器的危害作用。

3．第二次世界大战时，侵华日军中的731部队大量培养引起鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等一系列疾病的传染性病菌，进行人体实验和用于战争，这是利用病菌的哪种特性（　　）

A．需氧性B．厌氧性

C．传染性并引起宿主死亡D．能形成芽孢，容易保存

解析　细菌是微生物中种类最多的一个门类，它们数量多、分布广，在生态系统中有重要作用。

大多数细菌对人类是有益的，只有少数种类能引起人、畜和作物的病害。

题目中所列病菌由于具有极强的传染性和致病性，在人类历史上曾多次导致疾病的大规模流行，并使数以亿计的人死亡，因此被侵略者用于战争。

知识点二　生物武器的传播途径和防护

4．生物武器的传播途径主要包括（　　）

①直接传播　②食物传播　③生活必需品传播　④施用者人体传播

A．①②B．②③

C．①②③D．①②③④

解析　生物战剂可以通过多种途径使人感染发病，如经口食入、经呼吸道吸入、昆虫叮咬、皮肤接触等，因此生物武器的传播途径主要包括直接传播、食物传播和生活必需品传播。

5．生物武器的防护可采取多种不同措施，下列叙述不正确的是（　　）

A．生物战剂气溶胶防护的方法有戴防毒面具和防护口罩等

B．生物战剂气溶胶防护要保护好皮肤

C．带菌昆虫、鼠类及其他小动物不可人工扑杀

D．带菌昆虫、鼠类及其他小动物可用烧燎熏蒸、喷洒药液法

解析　选项A、B均为针对生物战剂气溶胶的正确防护方法；

选项C、D为针对敌投媒介生物进行防护的方法，D项为正确方法。

6．生物武器的危害有传染性强的特点，针对这一特点，下列哪项不是防治生物武器的有效措施（　　）

A．提前接种和个人的防护

B．发现病人，立即报告，及时隔离

C．注意切断传播途径

D．只注意环境消毒，不注意动植物灭菌

解析　防护生物武器，既要注意环境消毒，又要注意动植物灭菌，因为动植物都可以成为传染源。

知识点三　禁止生物武器公约

7．下列关于《禁止生物武器公约》的描述中，不正确的是（　　）

A．不发展、不生产生物武器

B．反对生物武器及其技术和设备的扩散

C．不储存生物武器

D．可储备少量的生物武器，以备急用

解析　《禁止生物武器公约》中声明：

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。

8．1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下对于生物武器的态度，下列不是协定态度的是（　　）

A．不发展

B．不生产

C．不储存

D．不反对生物武器的技术发展

解析　1998年6月27日，中美两国在联合声明中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。

能力提升

9．下列这些行为，我们应该支持的是（　　）

A．对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的民族感染这种病毒，而施放国的人却不易感染

B．在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，反对生物武器及其技术和设备的扩散

C．用重组技术制造全新的致病菌

D．将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌那样的致病菌

解析　A、C、D项都是可能产生使人类造成很大伤害的致病菌，所以我们要坚决反对。

10．利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大，其原因是（　　）

①人类从来没有接触过这种致病菌　②无药可医

③具有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染

A．①B．②C．②③D．①②

解析　利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大，是由于人类从来没有接触过这种致病菌，可以让大批受感染者突然发病，而又无药可医。

11．下列哪项基因工程对人类有益无害（　　）

A．将抗病毒的干扰素基因转移到大肠杆菌中批量生产干扰素

B．将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌那样的致病菌

C．将某种生物毒素的基因与流感病毒基因拼接

D．将流感病毒基因进行改造，可引起某种动物染病

解析　干扰素是一种抗病毒的特效药物，用基因工程的方法生产干扰素已为人类战胜疾病作出了巨大贡献。

其他选项都是基因工程的滥用，对世界和平、人类健康有极大威胁。

12．炭疽杆菌是一种致病微生物，该菌日益引起科学界的关注，2005年美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。

该制品所分解的物质是（　　）

A．DNA和RNA

B．DNA和蛋白质的化合物

C．葡萄糖组成的大分子

D．糖类与蛋白质的化合物

解析　细菌细胞壁的成分为糖类与蛋白质的化合物。

13．2008年初，美国出现一种新型致病病毒，感染者初期症状像患普通感冒，但在一些人身上很快发展成肺炎，严重时甚至致人死亡。

它还具有较强的传染性，在美国的确认人数已达1000多人，科学家已确认这是一种腺病毒变体，正在寻找对抗它的药物和疫苗。

这种新病毒对人类的潜在威胁仍是未知数。

（1）美国科研人员若想分析该病毒的核酸属于哪一种类型（RNA或DNA），应该________________________________________________________________________。

（2）要想获得研究用的该病毒，能否利用普通培养基培养？

为什么？

（3）若该病毒被不法分子用于制造生物武器，在战争中，为预防敌人使用，参战部队应如何采取有效措施？

答案　

（1）分析碱基类型，确定碱基比率

（2）否。

因为病毒是专营寄生生活的，必须利用活体培养基培养

（3）加快研制相应疫苗，并对参战部队战士进行接种

解析　

（1）区分DNA与RNA依据碱基种类及碱基比率，DNA含有特有碱基T，RNA含有特有碱基U，且双链DNA分子中A＝T，G＝C。

RNA一般是单链，嘌呤与嘧啶碱基比率一般不相等。

（2）病毒是营寄生生活的，不能利用普通培养基培养，只能利用活体培养基培养。

（3）预防生物武器的最有效措施是接种疫苗，由于该病毒没有疫苗，所以要加快对该病毒的分析研究，尽快生产相应疫苗，并对参战部队战士进行接种。

14．阅读下列材料，回答问题。

生物武器是指利用病原微生物、毒素等作为战争武器，危害性极大。

材料一　联合国组织的一个专家小组的研究报告指出，虽然许多国家签订了生物武器公约，但对这方面的研制工作并未停止，因此，对生物武器防治方法的研究也应得到加强。

材料二　战剂做成干粉或液体喷洒到空气中，形成有害的气雾云团，叫做“生物战剂气溶胶”。

它的颗粒很小，肉眼很难看见，渗透力强，杀伤范围广，一些通常通过食物或昆虫传播的病原体也可以通过气溶胶由呼吸道感染。

所以，使人致死的剂量较其他感染途径小。

（1）有可能成为“生物战剂气溶胶”病原体的微生物，应属于哪些类群？

（请列举两例）________________________________________________________________________。

（2）人体抵抗病原体的第一道防线是______________；

最有效的防线是________________。

（3）在战争中，为预防敌方使用生物武器，你认为参战部队采取的最有效措施是________________________________________________________________________。

请简述这一措施的原理：

__________________________________________________

答案　

（1）细菌、病毒、衣原体、立克次氏体等（答出两项即可）

（2）皮肤、呼吸道黏膜等　特异性免疫

（3）接种常见病原体的疫苗　使参战人员体内产生相应的抗体和记忆细胞，当病原体侵入时，会迅速产生强烈的免疫反应

解析　作为生物武器的微生物主要有细菌、病毒、衣原体、立克次氏体等，这些病原微生物借助于其他辅助装置，在作战区散播，首先穿过皮肤、消化道和呼吸道黏膜，进入内环境，使作战人员失去战斗力。

为预防敌方的生物武器，可采取接种疫苗、穿隔离衣等措施，其中最有效的措施为接种相应疫苗，其原理为特异性免疫使体内产生相应的记忆细胞和抗体，消灭生物武器中的病原微生物。

个性拓展

15．炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病，症状之一是皮肤等组织发生黑炭状坏死，炭疽芽孢杆菌能产生外毒素来增加微血管通透性，导致出血和组织肿胀，而且对中枢神经系统具有迅速和显著的抑制作用，从而使人发生呼吸衰竭和心脏衰竭而死亡。

一般来说，炭疽杆菌对青霉素敏感。

可采用预防接种的办法预防炭疽病，但需持续、频繁注射减毒疫苗，注射减毒疫苗后能在体内检测出抗体的存在。

（1）炭疽杆菌在生物分类上属于__________生物，其代谢类型是____________，繁殖方式为________生殖。

（2）炭疽杆菌的遗传物质是__________，由__________种____________组成。

（3）炭疽杆菌从损伤的皮肤、胃肠黏膜及呼吸道进入人体后，首先在局部繁殖，产生毒素而引起组织及脏器发生出血性浸润、坏死和高度水肿，形成原发性皮肤炭疽、肠炭疽等。

若在培养炭疽杆菌的培养基中加入青霉素，病菌将______________。

（4）注射疫苗是预防炭疽病有效的方法，当已预防接种的机体再次受到毒性很强的炭疽病菌感染时，____________________将迅速增殖分化形成____________，产生大量抗体而能及时清除病菌。

答案　

（1）原核　异养需氧型　分裂　

（2）DNA　4　脱氧核苷酸　（3）死亡　（4）记忆B细胞　浆细胞

解析　细菌是原核生物，其代谢类型是异养需氧型，生殖方式为二分裂。

细菌对抗生素和青霉素敏感。