1、第2节关注生殖性克隆人第3节禁止生物武器 必备知识素养奠基一、生殖性克隆人面临的伦理问题1.生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体。2.治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。3.生殖性克隆和治疗性克隆有着本质的区别。4.选一选。选出支持或反对克隆人的观点。(1)支持克隆人的观点。(2)反对克隆人的观点。生殖性克隆人“有违人类尊严”。生殖性克隆人是一项科学研究,社会应该允许科学家研究。生殖性克隆人技术不成熟,导致胎儿流产率高、畸形率高、出生后死亡率高等。生殖性克隆人严重违反了人类伦理道德。生殖性克隆人虽然现在不
2、被人们接受,但是人的观念是可以改变的。 生殖性克隆人是无性生殖还是有性生殖?试解释原因。提示:无性生殖。克隆人的早期胚胎形成是通过细胞核移植,形成重组细胞培养得到的,过程中没有减数分裂和受精作用,属于无性生殖。二、我国禁止生殖性克隆人1.中国政府对生殖性克隆的态度:中国政府积极支持制定禁止生殖性克隆人国际公约,坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人实验。2.中国政府的四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。3.中国政府对治疗性克隆的管理:(1)通过制定相关法规,对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。(2)针对干细胞研究,我国制定相关法规,保证干细胞的研究在有关规定下进行
3、,并尊重国际公认的生命伦理准则,促进我国干细胞研究健康发展。三、警惕用新技术研究生殖性克隆人1.克隆动物的新技术:2.设计试管婴儿:在试管婴儿技术的基础上,在胚胎移植前,对胚胎进行遗传学诊断,有选择地把胚胎植入母体子宫,以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段。 设计试管婴儿是克隆人吗?解释原因。提示:不是克隆人。设计试管婴儿是在试管婴儿技术上发展而来的一项新技术,涉及减数分裂和受精作用,属于典型的有性生殖。四、生物武器1.种类:包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。选一选:选出下列生物中能用于制造生物武器的生物或物质。天花病毒毛霉波特淋菌霍乱弧菌炭疽杆菌鼠疫菌新型鼠痘病毒重组流感病毒毒品2.特点:
4、致病能力强、攻击范围广。3.传播途径和危害:直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损伤植物。4.对待生物武器的态度:(1)坚决禁止生物武器。(2)有些国家用转基因技术制造生物武器,应防止转基因技术的滥用。(3)禁止生物武器公约:1972年4月,苏联、美国、英国分别在其首都签署了禁止生物武器公约,并于1975年3月生效。1984年11月,中国也加入上述公约。1998年6月,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。(4)201
5、0年,在第65届联合国大会上,我国政府重申支持禁止生物武器公约的宗旨和目标,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。 核武器的杀伤力很强大,核武器是生物武器吗?提示:核武器不是利用致病菌、病毒等生物制造的武器,因此不属于生物武器。关键能力素养形成知识点一克隆和设计试管婴儿1.治疗性克隆和生殖性克隆:类型项目治疗性克隆生殖性克隆目的利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,达到治疗疾病的目的用于生育,获得人的复制品水平细胞水平个体水平中国政府的态度不反对治疗性克隆,同时对治疗性克隆进行有效监控和严格审查禁止生殖性克隆联系都属于无性生殖; 产生新个体或新组织,遗传信息不变2.试管婴儿和
6、设计试管婴儿:(1)过程:(2)比较:项目试管婴儿设计试管婴儿区别概念将精子和卵子从人体中取出,在人工提供的适宜条件下进行受精(通常在试管中),并让产生的受精卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到母体子宫内继续发育在试管婴儿培育技术的基础上,在早期胚胎移入母体子宫之前,对胚胎进行遗传学诊断,有选择地把胚胎植入母体子宫,以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段过程技术手段不需要进行遗传学诊断胚胎移植前需要进行遗传学诊断实践应用解决不孕不育问题用于白血病、地中海贫血症等疾病的治疗联系二者都是体外受精,早期胚胎在体外发育,然后进行胚胎移植;在生殖方式上均属于有性生殖【特别提醒】克隆、试管婴儿与设
7、计试管婴儿的区别(1)克隆的早期胚胎形成是通过细胞核移植,形成重组细胞培养得到的,过程中没有减数分裂和受精作用,属于无性生殖。(2)试管婴儿培育过程进行减数分裂和受精作用,属于典型的有性生殖,只是受精过程和早期胚胎发育发生在体外。(3)设计试管婴儿技术重在设计,“设计”的含义是进行遗传学诊断,包括诊断血型、性别和HLA等,且“设计”的时间应在胚胎移植之前。 若将哺乳动物的克隆技术应用于我们人类,理论上可以获得克隆人。关于克隆人的说法中不正确的是()A.克隆人是对人类文明的亵渎和犯罪,应严禁一切对人类的克隆实验,克隆人的社会地位无法确定B.由于人的体细胞分裂次数是有限的,克隆人有可能会面临早衰和
8、多病C.克隆技术还不成熟,与社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆D.克隆人实验可能会存在流产率高、胎儿畸形率高等问题【解题导引】解答本题的两个关键点:(1)中国政府的态度:禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆人。(2)克隆人面临的问题:技术不成熟,死亡率高;严重违背人类传统伦理道德。【解析】选A。我国反对生殖性克隆,但并不反对治疗性克隆,A错误;人的正常体细胞分裂到一定次数后不再分裂,分裂次数是有限的,克隆人有可能会面临早衰和多病,B正确;克隆人一旦成功,将严重威胁着人类社会的稳定,打破原有的人际关系,可能引发一系列社会伦理、道德和法律问题,故应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆,C
9、正确;克隆动物的过程中存在着胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高等问题,D正确。 【素养探究母题追问】(1)科学思维批判性思维核移植技术使“克隆人”成为可能,该问题引起广泛讨论和争议。你想克隆自己吗?为什么?提示:不想;克隆出的自己可能会给社会带来危害。由于生殖性克隆人严重违反人类伦理道德,且克隆技术尚不成熟,因此要禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),但是不反对治疗性克隆人。(2)科学思维分析与综合我国允许治疗性克隆,治疗性克隆有哪些优势?提示:治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,这样就避免了免疫排斥反应。【素养迁移】生物技术革
10、命的浪潮席卷全球,带来了巨大的经济和社会效应,也在不断挑战着伦理道德的底线。请根据下列各种情况,回答有关问题: (1)试管婴儿技术:“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出在体外完成受精,并培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。如图所示时期是胚胎发育的_期。A试管婴儿,B试管苗,C克隆羊,这三者可以说是现代生物科技的杰出成果,它们的诞生所依据的生物学原理最接近的是_(填字母)。现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_。(2)胚胎分割技术:可解决良种动物快速大量繁殖的问题;对囊胚阶段
11、的胚胎进行分割时,要注意_,否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,如需做性别鉴定,还需从_细胞取样做DNA分析。【解题关键】解答本题时需要注意:(1)题图中的结构出现了空腔,属于囊胚阶段。(2)掌握试管婴儿技术的关键技术。【解析】(1)此时期的特点是含有一个腔,即囊胚腔,所以称为囊胚期。聚集在胚胎一端,个体较大的细胞称为内细胞团。试管婴儿的受精卵是在体外受精形成的,而其他发育过程还是在体内完成的,因此试管婴儿是正常有性生殖的结果;试管苗和克隆羊可以说都是利用体细胞或体细胞核所具有发育成完整生物体的潜能进行无性生殖的结果。大多数人认为滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调,违反
12、了伦理道德。(2)因为囊胚期的内细胞团细胞分布并不均匀,因此要注意均等分割;滋养层将来发育成胎盘和胎膜,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,从滋养层取细胞检测对胚胎发育影响小。答案:(1)囊胚B、C破坏了人类正常性别比例,违反了伦理道德(2)对内细胞团均等分割滋养层【误区警示】设计试管婴儿技术的四个关键点(1)设计试管婴儿技术重在设计。(2)设计的时间在胚胎移植之前。(3)设计的含意是进行遗传学诊断。(4)设计的内容:诊断血型、性别、HLA的类型。【补偿训练】设计试管婴儿是在早期胚胎植入母体子宫之前,对胚胎进行遗传学诊断。下列有关叙述不正确的是()A.植入前,可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植
13、入母体子宫B.针对女方是血友病患者,而男方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的女胚胎植入母体子宫C.针对男方是抗维生素D佝偻病患者,而女方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的男胚胎植入母体子宫D.该技术是为了不生出患病孩子,因此无须考虑性别【解析】选D。有些伴性遗传病在男女中患病的情况不同,可以通过设计试管婴儿的性别,生出正常的孩子。知识点二生物武器1.生物武器的类型:致病菌类、病毒类和生化毒剂类。2.生物武器的杀伤特点:(1)致病力强,多数具有传染性:某些生物战剂只需少量病原体侵入人体,就能引起发病,如几十个热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂,如鼠疫杆菌等,有很强的传染性,在一定条件下能在人与
14、人之间传播,长期流行。(2)污染面积广: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,可造成大面积污染。(3)不易被发现:生物战剂气溶胶无色无味,加之多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放,不易被人发现。(4)有一定的潜伏期:生物战剂致病需经几小时至几天的时间。(5)传播途径多:呼吸、饮食、皮肤接触、昆虫叮咬等。(6)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。3.生物武器与其他武器的最大区别:生物武器拥有生命力,能够在宿主体内繁殖,并随宿主移动散布到不同地方。4.生物武器的局限性:(1)生物武器主要指病原微生物,所以它们的生存、繁殖、
15、死亡易受环境条件的影响。(2)还受地形、风向等多种条件影响。(3)生物武器使用不易控制,使用不当可危害己方安全。5.生物武器的实例:(1)第二次世界大战期间,侵华日军修建了细菌武器工厂,大量培养鼠疫、霍乱等一系列致命的传染性疾病的病原体,在中国多个地区使用了细菌武器,造成几十万中国老百姓死亡。(2)第二次世界大战后,美国获得了细菌武器,在战争中散布了大量的天花病毒,使用细菌弹,散布了大量携带多种致病菌的昆虫。(3)通过转基因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.中国政府对生物武器的态度: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
16、器及其技术和设备的扩散。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。【特别提醒】生物战剂侵入人体的四条途径(1)吸入:生物战剂污染空气,通过呼吸道吸入,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)。(3)皮肤接触:生物战剂如炭疽杆菌、鼠疫杆菌,可以直接或间接经过皮肤、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,会因血液被污染而患病。 2020年新冠肺炎在全世界的大流行,使我们对病毒的威力有深刻感受,所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法,错误的是()A.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等,有些经过转基因技术
17、重组的致病菌也可以作为生物武器B.利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、致死率高的特点C.中美两国发布联合声明,重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识【解题导引】明确以下两个关键点:(1)生物武器种类:致病菌类、病毒类、生化毒剂类和经过基因重组的致病菌。(2)中国政府对生物武器的态度:全面禁止和彻底销毁生物武器,在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。【解析】选C。生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类,以及经过基因重组的致病菌等,应当予以禁止,A正确;利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、致死率高、污染面广、难以防治的特点,B
18、正确;1998年6月,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,C错误;生物武器杀伤力强,彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识,D正确。 误认为为了国家安全,可小范围研究生物武器,但中国政府对生物武器的态度是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。 【素养探究母题追问】(1)科学思维分析与综合生物武器的危害与常规武器相比有什么特点?提示:与常规武器相比,生物武器具有传染性强、致病力强、有潜伏期、污染面积大、危害时间长、传染途径多、拥有生命力、受自然条件影响大的特点。(2)科学思维批判性思维
19、有人认为,为了国家安全,可以进行必要的、小范围的生物武器研究,这种观点正确吗?为什么?提示:不正确。生物武器几乎对所有人都具有杀伤力,是一种不人道的武器,应坚决禁止。 【素养迁移】炭疽病是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病,炭疽杆菌主要以孢子形式存在,孢囊具有保护功能,能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重,致死率为95%100%。所以它也是一种重要的生物武器。(1)生物武器多具有等特点(答出两个方面即可),目前有些国家用新技术制造全新致病菌,使感染者突然发病,无药可医,受害国极度恐慌,机构瘫痪。(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中,不正确
20、的是()A.传染性极强B.感染者死亡率极高C.只要有0.001 mg就能引发炭疽病D.造成人的精神失常(3)1998年6月,中美联合声明中重申了在任何情况下_、不生产、_生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。【解析】(1)生物武器多具有致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方千米;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐蔽性强等特点。(2)造成人的精神失常不是炭疽杆菌致病的特点。(3)1998年6月,中美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。答案:(
21、1)致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现(2)D(3)不发展不储存【补偿训练】生物武器的危害有传染性强的特点,针对这一特点,下列不是防护生物武器的有效措施的是()A.提前接种和个人防护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,不注意动植物消毒【解析】选D。防止生物武器的危害,不但要进行环境消毒,也要对可能成为传播途径的动植物进行消毒。【课堂回眸】 课堂检测素养达标 【概念诊断】1.关于现代生物技术的安全性和引发的伦理问题的分析,正确的是_。转基因生物合成的某些蛋白质可能成为某些人的过敏源我国的政策是禁止进行生殖性克隆人,不接受任何生殖
22、性克隆人的实验试管婴儿技术可广泛用于设计婴儿性别禁止运用基因重组技术将致病菌等改造成生物武器克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念用于器官移植时,可以克隆人【解析】选。转基因生物合成的某些蛋白质有可能成为某些人的过敏源,正确;我国的政策是禁止进行生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人的实验,坚持“四不”原则,正确,错误;试管婴儿技术不能广泛用于设计婴儿性别,错误;我国禁止一切生物武器,正确;生殖性克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念,正确。2.据报道,英国伦敦大学学院医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使得一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排
23、除乳腺癌隐患的“设计试管婴儿”。 “设计试管婴儿”与试管婴儿相比,特有的技术环节是()A.体外受精B.胚胎移植C.基因检测D.细胞核移植【解析】选C。“设计试管婴儿”植入前要对胚胎进行基因检测。3.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,是具有大规模杀伤性的武器B.生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂等C.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品散布D.生物武器一旦使用,将对军队和平民造成大规模的杀伤【解析】选A。生物武器造价低,技术难度不大,但却是具有大规模杀伤性的武器,A错误;生物武器是致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等的总称,B正确;生物武器可以直接
24、或者通过食物、生活必需品等散布,C正确;生物武器一旦使用,将对军队和平民造成大规模的杀伤,D正确。4.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的焦点,下列叙述正确的是()A.当今社会的普遍观点是反对一切生殖性克隆和治疗性克隆B.新型冠状病毒传染性强、危害大,是用于制造生物武器的理想微生物C.“设计试管婴儿”技术已经成熟,可以用此技术设计“完美婴儿”D.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性【解析】选D。当今社会的普遍观点是反对一切生殖性克隆,不反对治疗性克隆,A错误;新型冠状病毒传染性强、危害大,但禁止生物武器的生产,B错误;“设计试管婴儿”技术应用于治疗某些疾病,不能用于设计“
25、完美婴儿”,C错误;目的基因如杀虫基因,本身编码的产物可能会对人体产生毒性,D正确。 【思维跃迁】5.“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎植入女性子宫内发育成胎儿,它使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会。下列叙述正确的是() A.“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是无性生殖B.如图所示时期是胚胎发育的囊胚期,1代表滋养层,2代表囊胚腔,3代表内细胞团C.“试管婴儿”的形成用到的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植D.“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者对人类的作用是相同的【解析
26、】选C。“试管婴儿”技术实际是体外受精,即经过精子和卵细胞结合,所以是有性生殖;题图所示时期是胚胎发育的囊胚期,2代表囊胚腔,1代表内细胞团,3代表滋养层;“试管婴儿”的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植;普通“试管婴儿”技术主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,“设计试管婴儿”技术可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病。6.现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,回答以下有关问题。(1)生物武器包括_、_、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。(2)伦理学家认为,“克隆人”严重地违反了人类伦理道德,冲击了现有的_。中国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不
27、支持、不接受任何_性克隆人实验,但不反对_性克隆。(3)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行_。【解析】(1)生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。(2)伦理学家认为,克隆人严重地违反了人类伦理道德,冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系。中国政府禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。(3)设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些设计,当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育,因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者
28、在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。答案:(1)致病菌病毒(2)婚姻、家庭和两性关系生殖治疗(3)遗传学诊断 【拓展探究】7.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应,如图表示治疗性克隆的部分过程。据图回答下列问题。 (1)世界上很多国家不仅禁止生殖性克隆,对治疗性克隆的研究也有许多限制,其原因是()A.治疗性克隆会带来严重后果B.治疗性克隆的研究必然会过渡到生殖性克隆C.治疗性克隆严重违反生物伦理D.治疗性克隆就是生殖性克隆(2)图中过程表示_,过程表示胚胎干细胞的_和_过程,细胞A常用_。(3)我国政府对于治疗性克隆的态度是什么?【解析】(1)治疗性克隆是利用克隆技术产生特定细胞、组织和器官,用于治疗性移植。生殖性克隆用于产生人类个体。因为生殖性克隆会带来一系列的伦理问题,所以各国政府都反对生殖性克隆。由于治疗性克隆的研究必然会过渡到生殖性克隆,因此一些国家也同时限制治疗性克隆的研究。故选B。(2)分析可知,图中过程表示细胞核移植,过程表示胚胎干细胞的分裂和分化过程。细胞A是核移植过程中的受体细胞,通常用去核的卵母细胞。(3)详见答案。答案:(1)B(2)细胞核移植分裂分化去核的卵母细胞(3)我国政府允许治疗性克隆,但同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。