浏览完整试题种子是农业的基础。由华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心育成的“华航香银针”水稻新品种,成功实现了产业化推广。由于达到每亩720公斤的产量指标要求,被农业农村部认定为2025年超级稻品种。 华南农业大学积极探索应用大数据、人工智能等技术加速育种创新,“华航香银针”就是创新成果之一。华南农大与企业合作打造了高通量生物数据分析处理平台,推动育种科研从“经验范式”向“数据范式”转变。 传统育种主要通过多样品种杂交,提供遗传多样性,筛选出更优良的品种。传统育种过程中的亲本选择,需要依据性状选择,杂交后代培育与表型观察都需要大量田间劳作且产量性状选择周期长。 在AI与大数据驱动的现代育种流程中,高通量生物数据分析处理平台如同精密运转的“生物计算机”,水稻育种被重构为几个精准可控的“数字环节”。比如,通过对种质资源鉴定与基因定位,找到优质种子基因;通过AI算法设计智能育种方案,减少田间试验成本等。 华南农业大学农学院院长储成才说:“通过有目的设计优质、高产、抗病基因的育种方案,最终选育出‘华航香银针’这样综合性状优良的超级稻品种。” 从“看见之后再选择”到“先预测再验证”,使育种变为“可计算的科学”,极大提高了育种效率和精准度:传统水稻育种平均需8-10年育成新品种,而华南农业大学团队利用智慧育种方式,将育种周期压缩至3-5年;“华航香银针”的育种周期仅为4年。 现代育种过程中涉及的数据处理与管理等环节,都需要准确地对海量数据进行处理和分析。“高通量生物数据分析处理平台,在现代育种过程中发挥着‘数字引擎’的作用,可以帮助科学家弥合传统经验育种与智慧育种间的鸿沟,大大加速生物育种进程,提高科研工作效率。”储成才说。 (摘编自谷业凯、徐子艺《华南农业大学:AI助推育种成为“可计算的科学”》) 1. 下列对材料相关内容的理解和分析,不正确的一项是( ) A. AT1基因的发现及其作用机制的解析,是谢旗团队联合多家单位以高粱为材料进行研究的成果。 B. 谢旗研究员和研究水稻的李家洋院士,共同通过粒形调控基因GS3进行育种改良,调节稻米粒长。 C. “华航香银针”在2025年被农业农村部认定为超级稻品种,因为该水稻品种的亩产量已达农业部指标要求。 D. 育种科学家通过对海量数据进行准确地处理和分析,使育种变为“可计算的科学”,大大缩短了育种周期。 2. 根据材料一内容,下列说法不正确的一项是( ) A. 研究团队通过培育“中科甜438”等品种,在盐碱地作物应用方面积累了实践经验,为后续的研究奠定了基础。 B. 甜高粱具有强大的抗逆性,能在盐碱地、沙化地等环境下生长,这意味着它在环保领域也发挥着重要作用。 C. 全基因组关联分析技术能够帮助研究人员定位到耐碱基因AT1,可见这种分析法是基因研究的有力工具。 D. 材料中的“敲除”和“剪切”都是基因编辑技术,在技术操作层面完全一致,都有助于增强高粱的耐盐碱能力。 3. 下列选项中不属于育种研究领域可以借鉴的技术的一项是( ) A. 近十几年来,袁隆平的杂交水稻技术不断走向世界,已在20多个国家和地区引种推广。 B. 2022年7月中国在天宫空间站内进行了常规水稻萌发、生长、抽穗、结种的实验。 C. 2023年6月美国宾夕法尼亚大学培育出一种叶子含有可转化为胰岛素的转基因莴苣。 D. 2024年8月中国农大研发出可结合多源高维数据推理分析的“神农·固芯”育种大模型。 4. 两则材料都展现了我国农业科技的重要突破,请结合文本分析二者在科研路径上的不同。 5. 为了实现我国农业强国建设目标,在育种攻关方面你有哪些可行性建议?请结合以上材料加以分析。 【答案】1. B 2. D 3. A 4. ①材料一科研团队先从盐碱地歉收这一现实问题出发,通过基因编辑研究发现耐盐碱基因功能与作用机制,再验证其在不同作物中的普适性,最终指向应用。 ②材料二科研团队利用AI、大数据等信息技术对传统育种流程进行高通量生物数据分析改造,通过“预测-验证”的新范式提升育种效率。 5. ①建议科研团队联合攻关。耐碱基因AT1的发现就是由中科院谢旗团队、中国农大于菲菲团队与华中农大欧阳亦聃团队,联合多家科研机构、高校、企业协同攻关取得的。 ②建议科研人员开拓视野,注重基础科学研究的交叉与融合。谢旗研究员了解到水稻研究者利用AT1基因的同源体GS3调控稻米粒长,研究后发现了该基因耐碱方面的新功能。 ③建议高校AI研发团队持续推动大数据平台技术迭代,助力智慧育种。华南农大正是打造了高通量生物数据分析处理平台,推动育种科研转变为“数据范式”,加速了育种创新。 【解析】 【导语】这篇阅读材料展现了我国农业科技的两大突破方向:一是谢旗团队通过基因编辑技术发现耐碱基因AT1,以高粱为突破口解决盐碱地作物增产难题,体现了从基础研究到应用转化的传统科研路径;二是华南农大利用AI和大数据重构育种流程,通过“数字引擎”实现育种效率革命,代表信息化赋能的创新范式。两则材料共同呈现了我国农业科技“传统+现代”双轮驱动的科研图景,既有深耕作物的基础研究,也有技术赋能的范式革新,为农业强国建设提供了多元路径。 【1题详解】 本题考查学生理解文章内容、筛选并整合文中信息的能力。 B.“共同通过粒形调控”错误,材料一“谢旗研究员和研究水稻的李家洋院士偶然谈起……影响稻米粒长的粒形调控基因GS3,开展育种改良”,这说明李家洋团队过去用GS3调节粒长,并非与谢旗“共同”进行该育种改良;后续合作是在发现GS3也影响耐碱性之后才开始的。 故选B。 【2题详解】 本题考查学生根据内容进行推断的能力。 D.“技术操作层面完全一致”错误,“敲除”通常指完全删除或使基因失效,“剪切”可能指CRISPR等工具对DNA的切割,是实现敲除的手段之一。二者属于不同层级的概念,不能说“完全一致”。 故选D。 【3题详解】 本题考查学生分析论点、论据的能力。 A.杂交水稻技术推广属于成熟技术的应用,不属于材料中强调的基因编辑、AI育种或航天生物实验等前沿技术借鉴范畴。 故选A。 【4题详解】 本题考查学生概括材料、比较分析的能力。 ①材料一针对盐碱地作物产量低这一具体生产问题。收集全球高粱种质资源,通过“全基因组关联”分析定位关键基因AT1,再利用基因编辑技术验证其功能机制。发现AT1基因的“负调控作用”,并通过跨物种比较验证机制普适性。从现实问题出发,到实验验证机制,再到拓展应用场景,侧重基础科学发现与生物学机理解析。