2023年高考語文復習文學類文本閱讀訓練：分子育種技術讓水稻更高產

分子育種技術讓水稻更高產①米飯是中國人餐桌上最常見的主食，但是我們今天習以為常的能吃飽飯,是在最近幾十年才得以實現(xiàn)的。②水稻增產與育種、水利、肥料、農藥等諸多因素有關，而起到核心作用的是育種。據(jù)中國科學院院士李家洋介紹，育種對我國農業(yè)增產的貢獻率約為40%o③育種的目標，是希望獲得各種特征都符合種植者與消費者需求的作物。作物具備的與農業(yè)生產相關的特征，被稱作農藝性狀。而所有的農藝性狀，歸根結底都是由其遺傳物質DNA上的特定堿基序列——基因決定的。④認識到這一點后，育種學家開始有意識地運用誘變和雜交這兩大武器來改造作物。誘變是通過運用物理或化學的辦法來處理種子，提高作物基因改變的概率。將這些基因突變的種子種植下去后，再觀察挑選其中的有益變異并逐步培育出新品種。而雜交則是將兩個親緣關系較遠的品種進行人工授粉交配，再將其后代中發(fā)生了基因重組并具備某種優(yōu)良性狀的植株挑選出來，經過多代自交，最終培育出性狀優(yōu)良、遺傳性狀穩(wěn)定的新品種。⑤盡管誘變和人工雜交技術讓人們擺脫了對自然界中緩慢發(fā)生的變異和雜交的依賴，但無論是自然變異還是人工誘變，基因的變異都是隨機發(fā)生的。而雜交育種則需要經過多代的篩選、會交和自交，耗費的時間常常要以十年計。顯而易見，要想進一步提高育種的效率，精準改變基因是其關鍵。⑥在育種學家看來，高效精準育種的第一步，就是需要找到調控關鍵農藝性狀的基因。不過水稻有4萬多個基因，幾乎是人類基因數(shù)量的兩倍，一個一個基因去研究費時費力。加之基因和性狀不是——對應，而是既存在多個基因調控同一個性狀，也存在一個基因影響多個性狀的情況，基因和性狀之間構成復雜的調控網絡。為了解決這一難題，李家洋團隊與合作者在水稻中率先應用了全基因組關聯(lián)分析的方法。⑦全基因組關聯(lián)分析方法是指：首先，記錄大量不同品種植株的各種性狀;隨后，對這些植株開展基因組測序；接下來，對比不同品種間的差異，尋找其中的規(guī)律。假如若干植株均具有株高較高這一特征，而它們的某個基因又有著相同的變化，這個基因的作用很可能就是調控株高。⑧確定了控制性狀的關鍵基因（對性狀影響較大的基因，也稱主效基因）后,下一步就是將這些基因按照育種學家的設計進行組合。傳統(tǒng)的雜交技術不變，但是篩選不再是大海撈針，因為基因已經確定。當雜交的植株在實驗室中剛出苗的時候，利用基因組測序或者利用對特定基因的標記追蹤，就能很方便地找到具有理想組合的植株。通過對特定基因的分子標記追蹤，能夠獲得將多種位于不同品種植株的優(yōu)異基因集于一身的新品種，將傳統(tǒng)育種不可能達到的目標變?yōu)榭赡?。這就是李家洋提出并首先實踐的“分子設計育種”。⑨那么，分子設計育種如何提高產量呢？這需要先確定哪種農藝性狀與產量關系密切，然后尋找控制這種農藝性狀的基因。⑩育種學家認為，與產量關系最為密切的農藝性狀是水稻的株型。具體而言,就是水稻的莖稈基部分枝（稱為分篥）的數(shù)目和角度、植株的高度、葉片和穗的形態(tài)等。?意識到了株型對產量的意義后，育種學家提出來水稻“理想株型”或“新株型”的概念。即認為育種的目標之一是讓作物具有最合適的株型，來最大限度地提高光合作用的效率，增加經濟產量。李家洋解釋道：”理想株型應當具備株高1.2米左右，4?7個分集，具有一定的分篥角度、莖桿粗壯侄U伏、根系發(fā)達、穗大粒重等特征?！?在接下來的十多年里，李家洋團隊接連發(fā)現(xiàn)了多個與分集相關的基因。其中，于2010年發(fā)現(xiàn)的IPAI最為關鍵。李家洋表示：“通過調控IPAI的表達量，不但能夠讓水稻具有合適的分篥，還讓莖桿粗壯、根系發(fā)達。它甚至還能提高水稻的抗病能力，影響穗和粒的形態(tài)?！?李家洋團隊很快將IPAI用于分子設計育種。通過雜交將具有IPAI優(yōu)異變異的基因導入其他水稻中，可以讓水稻獲得理想株型狀態(tài)，使產量提高約20%o基于這一進展，IPAI被譽為“新一代綠色革命基因”。?“農業(yè)已經進入了高速發(fā)展的基因組時代，育種科學正在發(fā)生翻天覆地的變化?！崩罴已笤菏空f。.下列說法不符合文意的一項是（）A.農藝性狀是指作物具備的與農業(yè)生產相關的特征，它是由基因決定的。B.農業(yè)進入了高速發(fā)展的基因組時代，誘變和雜交已經被新的育種科學技術淘汰。C.全基因組關聯(lián)分析能夠幫助育種學家確定控制性狀的關鍵基因。D.分子設計育種提高產量既要確定與產量關系密切的農藝性狀，還要尋找控制這種農藝性狀的基因。.簡析第⑤段的作用。.概括什么是分子設計育種。答案：10.B解析：選B。根據(jù)第?段“農業(yè)已經進入了高速發(fā)展的基因組時代，育種科學正在發(fā)生翻天覆地的變化”可知，本文只提到了農業(yè)進入了高速發(fā)展的基因組時代，育種科學正在發(fā)生巨大變化；并未提到“誘變和雜交已經被新的育種科學技術淘汰”。故選B。.承上啟下?！氨M管誘變和人工雜交技術讓人們擺脫了對自然界中緩慢發(fā)生的變異和雜交的依賴”承接第④段，總結誘變和人工雜交技術在育種上的作用?！帮@而易見，要想進一步提高育種的效率，精準改變基因是其關鍵”引出下文怎樣高效精準改變基因。解析：本題考查句段的作用。根據(jù)第⑤段“盡管誘變和人工雜交技術讓人們擺脫了對自然界中緩慢發(fā)生的變異和雜交的依賴”，聯(lián)系第④段“育種學家開始有意識地運用誘變和雜交這兩大武器來改造作物。誘變是通過運用物理或化學的辦法來處理種子，提高作物基因改變的概率”“雜交則是將兩個親緣關系較遠的品種進行人工授粉交配，再將其后代中發(fā)生了基因重組并具備某種優(yōu)良性狀的植株挑選出來，經過多代自交，最終培育出性狀優(yōu)良、遺傳性狀穩(wěn)定的新品種”可知，第⑤段承接上文“誘變和人工雜交技術在育種上的作用”的內容；根據(jù)第⑤段“顯而易見，要想進一步提高育種的效率，精準改變基因是其關鍵”，聯(lián)系第⑥段“在育種學家看來，高效精準育種的第一步，就是需要找到調控關鍵農藝性狀的基因”等語句可知，第⑤段引出后文精準改變基因的方法；可見第⑤段有承上啟下（過渡）的作用。.確定控制性狀的關鍵基因，利用基因組測序或者利用對特定基因的標記追蹤，獲得將多種位于不同品種植株的優(yōu)異基因集于一身的新品種。解析：本題考查內容理解與概括。第⑧段“這就是李家洋提出并首先實踐的’分子設計育