1.閱讀下面的文字,完成問題。
雜交是提高作物產量的實用技術。在孟德爾闡述了遺傳學原理之后,人類認識到把作物的優(yōu)秀基因通過雜交組合在一起,就可以獲得更為優(yōu)秀的后代。道理雖然簡單,但很多作物并非那么配合。
水稻是種特別的植物,它們的雌蕊和雄蕊是同時成熟的,一旦開花,所有雌蕊都會被自家雄蕊產生的花粉占領,根本輪不到外來的花粉送上去授粉,也在很大程度上阻止了雜交的個體出現。這個難題同樣困擾著雜交水稻之父——袁隆平先生。
怎樣才能高效地制造出雜交水稻的種子呢?可能有朋友會說,直接把一些水稻花的雄蕊去掉,用其他花朵給它們授粉不就好了。如果你看過水稻開花,就會發(fā)現這個做法是不可行的,每個稻穗都有幾百個雄蕊,要把它們挑揀干凈,簡直是不可能完成的任務,水稻育種也就進入了“
死胡同”。
就在大家埋頭尋找剔除水稻雄蕊的方法的時候,袁隆平先生想到了另一條道路——去尋找那些雄蕊本來就不發(fā)育的水稻個體。功夫不負有心人,袁隆平先生在稻田中找到了6株天然的雄蕊不發(fā)育的水稻植株。在接受了正常水稻花粉之后,這些雄性不育的水稻結出了稻穗,并且它們的后代里面也有雄蕊不發(fā)育的個體。1966年,這個發(fā)現被發(fā)表在中國科技領域核心期刊《科學通報》上,但是當時這個發(fā)現并沒有引起大家的注意。
1968年,袁隆平先生的試驗受到了阻撓,初露曙光的雜交水稻之路陷入了黑暗。但是,袁隆平先生并沒有就此放棄,而是繼續(xù)開展研究。大家想要更高更壯的水稻,可是,雜交的結果并不是很理想。于是,社會上出現了“
雜交無用論”。袁隆平先生的工作再次陷入了泥沼之中。
為什么雜交后的水稻沒有優(yōu)勢呢?主要是因為這些栽培的雄性不育水稻同其他水稻的關系太親近了。就像人類近親結婚,有很大的可能會生下有缺陷的后代一樣,這些關系親近的水稻一樣不會有什么太好的結果。
不過,故事并沒有這樣結束。在海南發(fā)現的一棵雄性不育的野生稻,拯救了雜交水稻事業(yè)。在引入這棵名叫“野敗”的水稻個體之后,整個雜交水稻的道路被打通了。1976年,全國推廣雜交水稻208萬畝,增產幅度普遍在20%以上。中國的糧食產量達到了劃時代的高度。1977年,袁隆平將之前的實踐經驗總結整理,發(fā)表了《雜交水稻培育的實踐和理論》與《雜交水稻制種與高產的關鍵技術》兩篇重要論文。中國的雜交水稻成為世界農業(yè)史上一個重要的里程碑。
到今天,雜交育種技術已經被廣泛應用于水稻育種工作中。
不過,自然界存在的優(yōu)秀基因畢竟是有限的,而育種篩選需要花費大量的時間,況且在天然植物中并不存在抗除草劑和高效抗蟲害的基因。要想極大增加產量,還需要進行有目的的基因編輯。這件看起來只有在人類社會才會發(fā)生的事,其實在100萬年前,大自然就已經在紅薯身上操作過了。
在15世紀末,哥倫布帶著一幫打算去亞洲找胡椒的兄弟誤打誤撞來到美洲。他們驚異地發(fā)現,這里的人不種小麥和大麥,他們的很多食物居然是從土里刨出來的。對于吃這些東西,歐洲殖民者是抵觸的,因為小麥和大麥都是向著天空生長的,紅薯卻深深地埋藏在土壤之中。不過,很快,歐洲殖民者的高貴信念就屈服給了肚子。紅薯提供的能量實在是太強大了,同樣的土地種紅薯,能夠養(yǎng)活更多的人。再加上紅薯能提供人體必需的維生素C和胡蘿卜素,簡直就是天造地設的好食物。
如今的紅薯更是朝著高甜度、好口感的方向發(fā)展。這么好的食物卻備受質疑:很多朋友都覺得紅薯這么軟糯甘甜,這么能養(yǎng)活人,特別是還有紫薯這個異類,這都因為紅薯是轉基因作物。
還真說對了,紅薯就是轉基因作物,而且在100萬年前就已經操作完成了。對,這事并不是我們人類干的,而是大自然的安排。其實,最初紅薯祖先的根并不粗壯,更像我們今天看到的沙參和桔梗。然而,就在100萬年前,有一個紅薯生病了。它的身體被一種叫根癌農桿菌的細菌入侵了,不甘心的紅薯并沒有屈服,它頑強地挺過了疾病。就好像孫悟空在太上老君的煉丹爐里獲得火眼金睛一樣,紅薯在這場大病中獲得了“膀大腰圓”的基因。
根癌農桿菌是遺傳實驗室中最常用的工具,在這種細菌的體內有一種叫質粒的特殊DNA。質粒更像是基因搬運工,它們能把一些基因“扛”在自己身上,送到被感染的生物基因之上。而在100萬年前,質粒就把赤霉素基因強塞給了紅薯,正是這個基因的加入,讓細瘦的紅薯擁有了“發(fā)福體質”,被培育成了人類不可或缺的食物。
其實,人類也有被轉基因的可能。如果不幸患上艾滋病,那就要經歷轉基因的過程。因為艾滋病病毒并不是完整的生命體,它們自己不能完成后代生產,必須借助人類的細胞來干這件事。要完成后代生產這件大事,就必須把自己的基因先整到人類細胞的DNA之中,然后等生產出足夠多的病毒復制品的時候,就會把人體細胞搞破裂,然后再去感染其他細胞。然而,有些人體細胞會幸存下來,也就擁有了病毒的DNA。這也是艾滋病病毒可以在人體中潛伏很多年的原因。
人類之所以對艾滋病病毒沒辦法,還有一個重要原因是這些病毒太不靠譜了,經常復制出錯。因為復制出錯,病毒就改變了長相,我們的免疫系統(tǒng)剛剛記住“
強盜的樣子”,結果人家就易容了。這也是艾滋病疫苗難以研發(fā)成功的關鍵原因。
人類自認為掌握了自己的命運,掌控了對抗自然的法則,其實不過是自然界的小學生而已。我們今天運用的轉基因技術,竟然與大自然在100萬年前所做的如出一轍。
(摘編自史軍《植物塑造的人類史》)(1)下列對材料中加點詞語的理解和分析,不正確的一項是
A.“死胡同”在文中指水稻育種遭遇的困境,即把一些水稻花的雄蕊去掉再用其他花朵給它們授粉是行不通的。
B.“雜交無用論”在文中指認為雜交并不能讓水稻等作物獲得優(yōu)勢的觀點。
C.“發(fā)福體質”在文中指紅薯自身基因被赤霉素基因“入侵”后呈現出的樣貌。
D.“強盜的樣子”指艾滋病病毒復制出錯后的“長相”,免疫系統(tǒng)難以識別這種“長相”。
(2)下列對材料相關內容的概括和分析,不正確的一項是
A.根據孟德爾闡述的遺傳學原理,任意組合作物的優(yōu)秀基因可以獲得更為優(yōu)秀的作物后代。
B.袁隆平的雜交水稻研究之路并不平坦,在研究過程中,有些研究成果甚至被忽視、質疑。
C.人類若進行有目的的基因編輯,可能會極大增加某種作物的產量,加快育種篩選的過程。
D.轉基因作物不一定就是人類制造的,紅薯的基因轉換就是在100萬年前由大自然完成的。
(3)根據材料內容,下列說法正確的一項是
A.自然環(huán)境條件下,水稻雌蕊和雄蕊同時存在這一特點決定了很難有自然的雜交水稻。
B.發(fā)現“野敗”后,雜交水稻的研究之路被打通了,這對我國水稻研究事業(yè)具有重要意義。
C.紅薯能提供人體必需的維生素C和胡蘿卜素,這是歐洲殖民者喜歡吃紅薯的主要原因。
D.在轉基因技術上,我們雖然已經掌控了對抗自然的法則,但并沒有真正超越自然。
(4)本文在語言表達方面很有特點,請結合文章簡要分析。
(5)結合袁隆平先生研究雜交水稻的過程,談談我們在做科學研究時應具備哪些正確的思想意識?