2020——2021学年高二选修三4.2关注生物技术的伦理问题课件

学习目标 1.简述设计试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的伦理问题。 2.说出生物武器的主要种类和特点。 3.举例说出生物武器给人类带来的威胁。 核心素养 1.科学思维：通过讨论、阅读、查找资料等活动，认同对生物技术伦理问题讨 论的必要性。 2.社会责任：关注上述问题可能给人类生活带来的影响，形成自身的心理准备 和理性的思考。 复习转基因产品的安全性 温故 知新 1.关于下列两个观点的说法正确的是①导入转基因生物的外 源基因有可能与感染该转基因生物的某些细菌杂交 ②由于 存在生殖隔离，转基因植物很难与其他植物杂交（ ） A.观点①正确，已有例子出现 B.观点②正确，符合进化论的观点 C.两种观点都不正确 D.两种观点都有科学依据 D 2.2018年3月，我国科学家宣布首次利用CRISPR/Cas9基因编辑技术， 精准地将人亨廷顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中，成功培育出亨廷 顿舞蹈症的模型猪，为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想 的动物模型。下列有关叙述正确的是（ ） A.外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于染色体变异 B.以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有全能性 C.模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供试验材料 D.模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术 C 3.下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是（ ） A．科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物 B．转基因生物有可能被用于制造“生物武器” C．社会公众在购买相关产品时应享有知情权 D．转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定 D 4.转基因食品存在“是否安全”的争议，有人认为转基因食品是有害 的。比如抗“草甘膦（除草剂）”转基因农作物的种植，使喷洒除草 剂的人患癌症。请用已学知识判断以下说法正确的是（　　） A．自古就有“吃啥补啥”的说法，所以吃了转基因食品，则其中的基 因会整合到人的基因组中 B．严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位，则转基因食品 安全性可以得到保障 C．若食用转基因大米，就一定会对人的健康造成危害 D．抗除草剂植物生产的食品会导致人患癌症 B 5.叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术，烟草 叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都 发挥了极为重要的作用，表现出巨大的应用前景。请回答下列间题: 金粉或钨粉①叶绿体基因工程常将含有外源基因的质粒包裹在___________ 上，通 过轰击进入叶绿体中从而实现目的基因的导入，这种目的基因导入的 方法称为___________。叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区，叶绿体 中基因间隔区序列通常被作为插入位点，其目的是____________________ _____________________________________________。检测目的基因是否成功导 入的方法是___________________________。 基因枪法 避免了外源基因 插入后对叶绿体自身基因表达造成影响 DNA分子杂交技术 5.叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术，烟草 叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都 发挥了极为重要的作用，表现出巨大的应用前景。请回答下列间题: ②烟草对壮观霉素(又名奇霉素，一种抗生素)具有较强的敏感性，构建 基因表达载体时，质粒上的状观霉素抗性基因可作为_____________，其 作用是____________________________________；用于筛选和培养的培养基 中应加入____________。壮观霉素 标记基因 筛选出含有目的基因的受体细胞 5.叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术，烟草 叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都 发挥了极为重要的作用，表现出巨大的应用前景。请回答下列间题: ③与细胞核基因工程相比，叶绿体基因工程能防止细胞质内的蛋白酶 对目标蛋白的消化作用。其原因是__________________________________ _______________________________________________________________________， 并且由于___________________________________，不会造成基因污染。外源基因不会随花粉传播扩散 叶绿体具有双层膜，将表达的蛋白质 束缚在叶绿体内,同时细胞质基质内的蛋白酶也不能进入叶绿体内。 一、生物技术的伦理问题 01 伦，是指人与人之间的关系，理，是道德和规则。 伦理是指一定的社会的基本人际关系规范及其相应 的道德原则。在日常用于，“伦理”与“道德”一 词相通。 生物技术带来巨大的社会效益和经济效益，同时也引起了伦 理问题的争论。 克隆人 设计试管婴儿 基因检测 为了更好地研究和处理人类基因组研究可能带来的问题，人 类基因组计划专门成立了伦理学委员会。我国卫生部专门成立 了专门研究生命伦理学的机构——“医学伦理学专家委员会”。 克隆人的伦理问题争论 1.背景 1978年科幻小说《克隆人》出版 1996年克隆羊多利问世 2001年，人胚胎克隆成功(治疗性克隆) 2002年，培育出克隆人：“夏娃”(生殖性克隆) 克隆人的伦理问题争论 治疗性克隆 生殖性克隆 克隆人的伦理问题争论 2.争论焦点 支持 反对 中国政府的态度是禁止生殖性克隆人。一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支 持、不接受任何生殖性克隆人的实验。但是，中国不反对治疗性克隆。 ①克隆人是一项科学研究，既然是科学， 那就有它自己内在的发展规律，因此社 会应该允许科学家研究克隆人。 ②克隆那些比较有贡献的科学家 ，能推 动人类更快进步。 ③克隆人技术可以解决生育问题和器官 移植问题。 ④克隆技术不成熟的问题可以通过胚胎 分级、基因诊断和染色体检查等方法得 到解决，不成熟的技术也只有通过实践， 才能使之成熟。 ①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。 ②克隆人是在人为地制造在心理上和社 会地位上都不健全的人。 ③克隆技术目前并不成熟，成功率非常 低，极有可能产生畸形、缺陷的生命体， 但是他们也是有思维的个体，这样会对 他们造成严重伤害。 ④克隆人能够造成人类生育方式的退化。 ⑤如果为了优生进行克隆，势必要把民 众按等级进行分类。 设计试管婴儿的伦理问题争论 1.背景 “设计试管婴儿”又称“治疗性试管婴儿”是指为确保小孩具有某些长处或 者避免某些缺陷，在植入前对胚胎进行遗传学诊断的那一类孩子。是第三代 试管婴儿技术。 设计试管婴儿技术可以用来 解决异体器官移植配免疫排 斥得问题。如右图所示。 设计试管婴儿技术可以用来 预防某些疾病。如：2018年 诞生的基因编辑婴儿。基因 编辑婴儿的产生比试管婴儿 技术多一个环节，就是在受 精卵时，通过基因编辑技术 修改一个或几个基因。 试管婴儿与设计试管婴儿的比较 项目 设计试管婴儿 试管婴儿 技术手段 实践应用 联系 设计试管婴儿的伦理问题争论 胚胎移植前需进行遗传学诊断这一环节 不需要进行遗传学诊断 用于白血病、贫血病等遗传性疾病的预测 解决不孕不育问题 二者都是体外受精，体外进行早期胚胎发育，再进行胚胎移植， 从生殖方式上都为有性生殖 设计试管婴儿的伦理问题争论 2.争论焦点 支持 反对 中国卫生部在《体外受精-胚胎移植及其衍生技术规范》中规定：“实施体外受精— 胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书”。 ①设计试管婴儿是为了救人，是救治 患者的最好、最快捷的方法之一； ②提供骨髓中造血干细胞并不会对试 管婴儿造成损伤； ③脐带血是试管婴儿的“身外之物” ①把试管婴儿当作人体零配件工厂， 是对生命的不尊重。 ②早期的生命也有活下去的权利，抛 弃或杀死多余的胚胎，无异于“谋 杀”。③有人会滥用设计试管婴儿技术，来 设计婴儿性别。 基因检测的伦理问题争论 1.背景 1.人类基因组计划中，科学家发现了26种遗传病基因和一些癌症相关基因。如： 儿童哮喘、幼儿型糖尿病以及乳腺癌、皮肤癌、肾癌、肠癌等基因。 2.在一系列致病基因被发现之后，科学家主张在人群中对这些致病基因进行筛 检，以使携带有致病基因者能及早地采取相应预防措施。 3.由于很多疾病是由多个基因决定的，检测起来十分困难，因此科学家改用测 定其表达产物——蛋白质的方法来达到目的。近年来，生物芯片的广泛应用， 使基因及其表达产物的检测更加快速、简便。 4.有人就设想如果把每个人的致病基因和易感基因都检测出来，并记录在磁卡 上，做一张个人基因身份证，这样到医院看病时，只要带上这种身份证，医 生就可以“对证”治疗。 基因检测的伦理问题争论 2.争论焦点 支持 反对 目前，许多国家都准备在宪法中写上有关保护个人遗传信息隐私权的条款；或者在 公民权利法中写明禁止保险业、信贷业等使用个人遗传信息等事项。 ①通过基因检测可以对遗传性疾病及早 采取预防措施，适时进行治疗，达到挽 救患者生命的目的。 ②对于基因歧视现象，可以通过正确的 科学知识传播、伦理道德教育和立法得 以解决。 ①目前人类对基因结构及基因间的相互 作用尚缺乏足够的认识，通过基因检测 达到预防疾病的目的是困难的； ②基因检测结果会给受检者带来巨大的 心理压力 ③基因资讯的泄露造成基因歧视，如个 人婚姻困难、人际关系疏远，更明显的 是造成一支遗传性失业大军。 ④造成优质基因人才地争夺。 辅助生殖技术的伦理问题（课后自学） 背景资料 1.辅助生育技术主要分为①人工授精②配子移植③体外受精-胚胎移植 ④深低温保存和复苏技术。前两种技术的精卵结合依然是在女性体内 自然发生的，而第3、4种是在体外完成受精以及早期胚胎培育的过程， 再植入母体中继续发育的。也就是我们常听说的试管婴儿技术。 2.目前我国育龄夫妇中有 15%的人深受不孕不育困扰，承受来自社会、 家庭和个人心理、生活、工作多方面的压力，已成为一种心身疾病。 这也影响了一个家庭的幸福美满。因此，辅助生育技术的第一个价值 在于治疗不孕不育症，为不孕夫妇提供了生育机会，杜绝或减少了生 育有遗传病孩子的风险，造福家庭。 辅助生殖技术的伦理问题（课后自学） 伦理问题 1.辅助生育技术的商品化问题。 如：精子是否商品化？卵子出售是否合法？代孕是否商业化和合法化？ 2.单身女性、女同性恋、寡妇、离婚妇女也可以通过辅助生育怀孕生 子，法律上是否允许？ 3.采用供体人工授精是否应该对供精、受精者和孩子是否应该保密？ 离婚后子女应该判给谁？而在体外受精-胚胎移植技术中，人为地造出 了很多剩余的胚胎，那胚胎是不是生命呢？而剩余的受精卵或胚胎该 如何处理？ 干细胞与再生医学的伦理问题（课后自学） 背景资料 在我们看过的很多科幻电影里都有这样的情节：主角身体受到严重 创伤，在 先进的医疗技术帮助下，主角身体的创伤以肉眼可见的速度 痊愈，伤口也很快恢 复如初。在医学科技高速发展的今天，这种美好 遐想正在逐步照进现实，而这一 切，都源自于一项可以改变人类自身 命运和未来的科学—干细胞和再生医学。 干细胞与再生医学是当今生命科学研究中最受瞩目的研究领域， 2012 年的 诺贝尔生理学或医学奖授予了英国科学家约翰·格登（John B·Gurdon）和日本 科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）,以表彰他们在 体细胞核移植和诱导性多能 性干细胞方面的杰出贡献，再一次突显了 干细胞研究领域的重要性。 干细胞与再生医学的伦理问题（课后自学） 背景资料 美国生物学家、诺贝尔奖得主吉尔伯特曾预言：“用不了 50 年， 人类将能 够培育出人体所有器官。”随着干细胞、组织工程等研究的 不断深入，“再生医 学”这门新型学科开始引领一场影响深远的医学 革命。 全世界每年约有上亿人遭受不同形式的组织器官创伤，因此，对各 种用于移植的组织器官需求巨大。但可供移植器官的来源有限且困难， 同时受机体免疫排斥、移植费用等因素制约，使得器官移植的临床应用 非常受限。因此利用可大量扩增并且有分化潜能的干细胞或者祖/前体 细胞，通过工程化手段，结合新型生物材料，得到可以适应人体自身生 化和生理条件的可代替组织的技术手段有着广阔的发展空间。基于干细 胞的修复与再生能力的再生医学一门研究组织器官受损后修复和再生的 学科有望解决人类面临的重大医学难题，引发继药物和手术之后的新一 轮医学革命。 干细胞与再生医学的伦理问题（课后自学） 伦理问题 1.支持或反对胚胎干细胞研究的主要分歧在于：是将胚胎视为一个人(或 潜在的生命)，还是一团可供研究使用的细胞？这其中涉及三个逐层递 进的问题：一是胚胎是否为“人”的界定问题；二是何为“人”的判定 问题；三是破坏胚胎是否为“杀人”的伦理和法律问题。这些问题与各 个国家的文化、宗教、民间习俗等有很大关系，而且对人的理解本身也 在不断变化，因此对这些问题的回答难以一致。 干细胞与再生医学的伦理问题（课后自学） 伦理问题 2.尽管随着诱导多能干细胞(IPS)技术的发明和推广，胚胎干细胞来源的 问题已基本解决，但涉及人类安全的问题尚未得到科学证实，伦理担忧 依然无法根本解除。干细胞技术作为高新技术之一，在应用于临床之前， 进行广泛的临床试验是必不可少的程序。而在临床试验中又隐藏着诸多 不稳定、不安全的因素，有着很高的风险。因此，在将干细胞应用于临 床治疗时，如何保证患者的安全问题是需要认真思考的。国际干细胞研 究协会强调，合理的安全性、有效性和临床前研究非常重要，在干细胞 疗法用到病人身上前必须极其谨慎，即使是经过审批的干细胞治疗技术， 技术本身的不成熟、不确定性以及患者个体差异性等都会引发安全问题。 干细胞与再生医学的伦理问题（课后自学） 伦理问题 3.在干细胞研究及治疗过程中，针对供者及受者（患者）的知情同意权 也是的我们应该考虑的伦理问题之一，目前，各国规定有所不同。 二、禁止生物武器 01 2001年秋，恐怖分子把含有炭疽杆菌 粉末的信件邮寄给某个国家的多个新闻媒 体办公室以及两名参议员，结果导致至少 22人被感染，其中5人死亡的严重后果。 有生物学家指出，这些粉末时”武器级” 的，它使整个国家乃至全世界陷入了一种 莫名的恐慌之中。 生物武器引起人类恐慌 1.生物武器的种类和实例 种类 实例 致病菌、病毒 生化毒剂 基因重组的致病菌 鼠疫杆菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌 MERS病毒、SARS病毒、SARS-CoV-2 肉毒杆菌毒素、河豚毒素(TTX)、黄曲霉毒素 重组流感病毒、新型鼠痘病毒 2.散布途径 将病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，会对军队和平民 造成大规模杀伤后果。 生物战剂侵入人体的4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。 3.危害 (1)致病菌：第二次世界大战期间，侵华 日军在中国领土上修建了几十座细菌武 器工厂，曾用数千名中国人做实验，还 曾在中国20多个地区使用了细菌武器， 造成了几十万中国老百姓死亡。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。 细菌武器 肉毒杆菌毒素 乙酰胆碱 天花 从未接触过 3.危害 (2)生化毒剂：如肉毒杆菌毒素分子可以 阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌 肉麻痹。 细菌武器 细菌武器 肉毒杆菌毒素 乙酰胆碱 天花 从未接触过 正常情况下突 触的工作情况 3.危害 (3)病毒：如天花病毒，在年轻人 普遍都没有接种天花疫苗的情况下， 若有人用天花病毒或某些动物的痘 病毒作为生物武器，后果不堪设想。 细菌武器 细菌武器 肉毒杆菌毒素 乙酰胆碱 天花 从未接触过 3.危害 (4)基因重组致病菌：这些致病 菌是人类从未接触过的致病菌， 可让大批受感染者突然发病， 而又无药可医。 细菌武器 细菌武器 肉毒杆菌毒素 乙酰胆碱 天花 从未接触过 ①在实验室里，有人把蜡状杆菌，通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样 的致病菌。 ②生物毒素基因与流感病毒基因重组。 ③对流感病毒基因改造，使其具有某种易感基因的民族感染这种病毒。 4.生物武器的杀伤特点 ①致病力强，多数具有传染性：某些生物战剂如炭疽杆菌，只需少数病原体 侵入人体，就会引起发病。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，在这期间相关 人员不会很快减弱工作能力。 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。 细菌武器 细菌武器 5.禁止生物武器公约 (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》(简称 )，并于1975年3月26 日生效。1984年11月15日，我国也加入了这一公约。 (2)我国在任何情况下 、 、 生物武器，并反对生物武器及其 技术和设备的扩散。 《禁止生物武器公约》 不发展 不生产 不储存 习题精练 知识 应用 1.下列有关现代生物工程技术应用的叙述，错误的是（ ） A.蛋白质工程可以制造新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求 B.实施试管婴儿技术必须经相关部门批准，以防止该技术被滥用 C.我国对克隆技术的态度是不反对治疗性克隆，可有限制地进行生殖 性克隆 D.大田种植转基因抗除草剂农作物可能会产生“超级杂草”等生物 安全性问题 C 2.核基因CCR5控制的CCR5蛋白质是HIV入侵人体细胞的主要受体之 一。研究人员对受精卵进行基因编辑，将CCR5基因中的32个碱基去 除，使之无法在细胞表面表达正常受体，以期人类先天免疫艾滋病。 下列相关分析错误的是（ ） A.编辑后的基因中（A+G）/ （C+T）不会改变 B.该变异类型属于染色体结构的缺失 C.编辑后的基因与原基因互为等位基因 D.基因编辑能改变人类基因库，要严防滥用 B 3.下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是 ( ) A.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，反对治疗性克隆 B.我国的政策是禁止进行生殖性克隆人 C.禁止运用基因重组技术将致病菌等改造成生物武器 D.转基因生物合成的某些蛋白质可能成为某些人的过敏源 A 4.下列不太可能用于制造生物武器的是( ) A．病毒 B．毒品 C．致病菌 D．生化毒剂 B 5.利用转基因技术制造得新型致病菌具有极大的危害性，其原因不包括 （ ） A.人体不会对它们产生免疫反应 B.它们可能具有超强的传染性和致病性 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 D.人类从未接触过它们，这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医 A