01 种子的太空培育与增产-【直击热点】2023年高考地理时事热点深入解读

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【直击热点】2023年高考地理时事热点深入解读            01  种子的太空培育与增产【热点背景解读】水稻的种子，到了太空能萌发、生长、开花，进而产生种子吗？我国的空间科学实验给出了答案。12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当天，随舱返回的水稻和拟南芥种子，连同其他空间科学实验样品交付空间应用系统。该技术可以大大增加单位体积的水稻产量，也是国际上首次在空间尝试的再生稻技术。航天员在轨进行三次样品采集种子既是人类的粮食，也是繁殖下一代植物的载体，人类要在空间长期生存，就必须要保证植物能够在空间完成世代交替，成功繁殖种子。然而，之前国际上只在空间完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培养，而主要粮食作物水稻并没有在空间完成全生命周期的培养。“我们在国际上首次完成了水稻从种子到种子全生命周期培养实验。同时，开花是结种子的前提，我们还利用模式植物拟南芥，系统地研究了空间微重力对植物开花的影响。”中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼告诉记者。在我国空间站生命科学项目中，郑慧琼带领的研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”项目。郑慧琼介绍，从2022年7月29日注入营养液启动实验，至11月25日结束实验，“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”项目共开展在轨实验120天，完成了拟南芥和水稻种子萌发、幼苗生长、开花结籽全生命周期的培养实验。水稻在问天舱生命生态实验柜通用生物培养模块中完成从种子到种子全生命周期不同发育阶段代表性图片。图像上的数字表示注入营养液启动实验后的天数。期间，航天员在轨进行了三次样品采集，包括9月21日孕穗期水稻样品采集，10月12日拟南芥开花期样品采集和11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样品采集。采集后，开花或孕穗期样品保存于-80℃低温存储柜中，种子成熟期样品保存于4℃低温存储柜。12月4日，这些样品随神舟十四号返回地面。按计划，样品在北京交接后，将被转运至上海实验室做进一步检测分析。郑慧琼表示，本次空间项目在轨完成了水稻从种子萌发、幼苗生长、抽穗和结籽全生命周期的培养实验并成功获取相关图像；成功完成剪株后空间再生稻培育并结出了成熟的种子，即二茬种子；完成了拟南芥种子萌发、幼苗生长和三个不同生物钟调控的开花关键基因对空间微重力响应的图像观察分析，并在轨采集了样品。空间微重力影响水稻的多种农艺性状“通过对空间获取的图像进行分析，并与地面对照组比较，我们发现了空间微重力对水稻的多种农艺性状的影响，包括株高、分蘖数、生长速率、水分调控、对光反应、开花时间、种子发育过程以及结实率等。”郑慧琼说。在轨实验初步发现，水稻的株型在空间变得更为松散，矮秆水稻变得更矮，高秆水稻的高度没有受到明显影响。此外，生物钟控制的水稻叶片生长螺旋上升运动在空间更为凸显。“水稻空间开花时间比地面略有提前，但是，灌浆时间延长了10多天，大部分颖壳不能关闭。”郑慧琼说，开花时间和颖壳闭合均是水稻的重要农艺性状，二者在保障植物充分的生殖生长、获得高产优质种子方面都有重要作用，此过程受到基因表达的调控，后续我们将利用返回样品进一步分析。同时，项目还在空间进行了再生稻实验并获得再生稻的种子。“剪株20天后就再生出了2个稻穗，说明空间狭小的封闭环境中再生稻是可行的。这为空间作物的高效生产提供了新的思路和实验证据。”该技术可以大大增加单位体积的水稻产量，也是国际上首次在空间尝试的再生稻技术。【针对考点训练】种质资源是指包含一定遗传物质，并表现特定性状、能将性状遗传给后代的动植物资源。近年来，我国种质资源不断萎缩，是种子净进口国。2020年《海南自由贸易港建设总体方案》中提出，海南将建成全球动植物种质资源引进中转基地。下图示意中转基地主要工作流程。据此完成下面小题。1．近年来，我国种质资源不断萎缩的主要原因是（   ）A．全球变暖，环境恶化 B．种子老化，难以适应C．生物入位，空间压缩 D．环境失衡，重视不够2．海南建成全球动植物种质资源引进中转基地的有利的自然条件是（   ）A．位置优越，种子来源多 B．水热充足，育种周期短C．地形多样，储存场地广 D．海陆兼备，育种种类多3．海南建立全球动植物种质资源引进中转基地，对国家粮食安全的作用（   ）①降低运营成本，加快育种进程②改良作物品种，提高粮食单产量③丰富种质资源，保障种质数量④扩大种植规模，提高粮食总产量A．①③ B．①④ C．②③ D．②④大豆性喜暖，种子发芽适温为15～20℃，生长适温20～28℃，低于14℃不能开花；苗期和成熟期需水少，生长期需水多。2022年中央一号文件提出在黄淮海、西北、西南地区推广玉米大豆带状复合种植，即两行玉米间作二到四行大豆。四川自贡市在“玉米+大豆”基础上，推出了“高粱+大豆”“柑橘+大豆”“蔬菜+大豆”等多种模式。“高粱+大豆”是高粱+春大豆和夏大豆，据统计高粱亩产为250至300千克，春播大豆亩产鲜毛豆750至800千克，夏播亩产鲜毛豆400至500千克，亩产值约6000元，比普通种植超过4000元。据此完成下面小题。4．与黄淮海、西北地区相比，西南地区该模式种植的优势条件是（   ）A．光照 B．热量 C．水分 D．土壤5．自贡市推行“玉米+大豆”等多种大豆种植模式，主要目的是（   ）A．增加粮食产量 B．保障粮食安全C．降低水土流失 D．提高土地效益种子是现代农业的基石，关系着一个国家农业产业的竞争力。2020年12月中央经济工作会议强调，保障粮食安全关键在于落实藏粮于地、藏粮于技战略，要加强种质资源保护和利用。据此完成下面小题。6．开展种源“卡脖子”技术攻关，解决种子问题，下列措施可行的是（   ）①依赖政府扶持，引进育种材料，提升育种水平②加快构建现代种业产业体系③根据市场需求，加大科技投入，创新种质资源④加大力度保护我国种质资源A．①②③ B．①②④ C．①②④ D．②③④7．我国“藏粮于地”的有效途径有（   ）①扩大耕地面积②建设高标准农田③治理农田环境污染④增加劳动力投入A．①② B．①④ C．②③ D．③④老种子是指在当地自然环境条件下，经过长期自然和人为选样形成的品种，产品质量好但产量低。近年来，我国老种子受到商业种子严重冲击，品种大量减少。位于西南地区金沙江峡谷中的宝山石头城，当地村民用原始生产方式种植了较多的老种子品种。下图示意石头城及周边地区等高线分布。据此完成下面小题。8．宝山石头城保留的老种子较多，其主要原因是该地区（   ）A．生态环境优良 B．地域较为封闭C．垂直差异明显 D．育种经验丰富9．保护老种子有利于（   ）①提高粮食产量  ②增加农民收入  ③保护种子基因  ④保障粮食安全A．①② B．①③ C．②④ D．③④南繁是指将水稻、玉米、棉花等夏季作物的育种材料，在当地秋季收获后，冬季拿到我国南方亚热带或热带地区进行繁殖和选育的方法。在南繁基础上，海南岛未来还打算引进世界各地优质种源，建立世界种子资源中转基地。完成下面小题。10．海南岛逐步成为全国南繁育种基地的原因主要有（   ）①制种周期短②可育种时间长③育种种类多④种子颗粒大A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④11．将海南岛进一步建成世界种子资源中转基地有利于（   ）A．引进世界物种，减少资金投入 B．提高粮食单产，保障粮食安全C．丰富种子资源，缩减检疫流程 D．择优选取种子，淘汰南繁育种12．阅读图文资料，完成下列要求。材料一：种子被称为农业的“芯片”，种质资源对于保障粮食安全具有基础性、战略性意义。20世纪70年代，海南逐步成为全国南繁育种基地，每年有来自全国各地的数千名科技人员到海南从事南繁育种工作。新中国培育的约1万个农作物新品种中，约7000个经过海南繁培育。目前中国农作物种质资源达52万份，仅次于美国的55万份，位居世界第二位。以海南、甘肃、四川三大国家级育种制种基地为核心，52个制种大县和100个区域性良种繁育基地为骨干的种业基地“国家队”，为全国提供了70%以上的农作物用种。在制种基地中，海南被称为我国种子的“南繁硅谷”，而甘肃的河西走廊被称为“种子繁育黄金走廊”。2022年3月1日，新修订的《中华人民共和国种子法》正式施行。甘肃育种基地位于河西走廊地区，因其独特的自然条件被誉为“天然种子生产车间”。河西走廊目前是我国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地，占全国种子出口量的75%。图为河西走廊种子生产基地分布图。材料二：种质资源也叫品种资源或遗传资源，是指选育新品种的基础材料。近年来，我国种质资源不断萎缩，是种子净进口国。在海南自贸港政策大背景下，我国已在海南建设全球动植物种质资源引进中转基地。(1)与甘肃、四川相比，指出海南育种制种的特点，并说明理由。(2)分析河西走廊被誉为“天然种子生产车间”的有利气候条件。(3)简述海南建成全球动植物种质资源对国家粮食安全的作用。(4)为确保我国粮食安全，请从种业发展角度提出合理化建议。13．阅读图文材料，回答下列问题。“藏粮于地”，目的是要保护好现有耕地，科学合理利用耕地资源，实现粮食稳产高产。“藏粮于技”，即依靠科技进步提高单产。近年来，吉林省梨树县致力于黑土地的保护与利用，推广玉米秸秆覆盖全程机械化栽培技术，成功探索出一种新的耕作方式，被称作“梨树模式”。该模式研制出的免耕播种机具一次作业即可完成清理秸秆、开沟、施肥、播种、覆土、镇压等工序。目前梨树县农业综合机械化率达到93.6%，实现了“藏粮于地、藏粮于技”。截至2022年4月13日，我国国家级育制种基地达到216个，覆盖了粮棉油糖果菜茶等重要农作物。河西走廊是我国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地，占全国种子出口量的75%。下两图梨树县地理位置和河西走廊种子生产基地分布图。(1)从气候角度评价河西走廊发展制种业的条件。(2)“梨树模式”的核心是秸秆覆盖返田。说明“梨树模式”对改善当地主要生态环境问题的积极影响。(3)从“藏粮于地”和“藏粮于技”的角度，说明对我国国家安全的意义。14．阅读图文材料，回答下列问题。种子被称为农业的“芯片”，种质资源对于保障粮食安全具有基础性、战略性意义。目前中国农作物种质资源达52万份，仅次于美国的55万份，位居世界第二位。以海南、甘肃、四川三大国家级育种制种基地为核心，52个制种大县和100个区域性良种繁育基地为骨干的种业基地“国家队”，为全国提供了70%以上的农作物用种。2022年3月1日，新修订的《中华人民共和国种子法》正式施行。甘肃育种基地位于河西走廊地区，因其独特的自然条件被誉为“天然种子生产车间”。河西走廊目前是我国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地，占全国种子出口量的75%。图为河西走廊种子生产基地分布图。(1)与甘肃、四川相比，指出海南育种制种的特点，并说明理由。(2)分析河西走廊被誉为“天然种子生产车间”的有利气候条件。(3)为确保我国粮食安全，请从种业发展角度提出合理化建议。15．阅读图文材料，完成下列要求。海水稻（耐盐碱水稻）是指能在盐（碱）浓度0.3%以上的盐碱地生长、且单产可达300公斤/亩以上的一类水稻品种。材料1 2020年，新疆、青海、内蒙古、宁夏、山东、黑龙江、浙江等地的10万亩海水稻喜获丰收，平均亩产为548.53公斤/亩。海水稻具有不需施肥、抗病虫、耐盐碱三大特性，可以让荒芜的盐碱、滩涂变为万顷良田。材料2 2019年9月，袁隆平“海水稻”团队在黑龙江省铁力市国家现代农业产业园设立国内首个“海水稻”寒地育种工作站，构建从种子研发、种子繁育、农机农技服务到优质稻米加工销售的全产业平台。材料3 据袁隆平团队测算，中国至少有15亿亩盐碱地（含滩涂），其中能够进行改造的土地至少有2亿亩。我国粮食生产的红线是18亿亩耕地，2020年粮食总产量6695亿公斤。(1)从国家粮食安全和生态环境保护的角度分析我国开展海水稻种植的必要性。(2)分析在铁力市开展“海水稻”寒地育种的有利条件。(3)有专家指出，我国内陆盐碱地区和沿海滩涂有条件进行大规模机械化、无人化海水稻种植，且生产的都是绿色的海水稻米。请分析专家观点的主要依据。16．阅读图文材料，回答下列问题。材料一种子被称为农业的“芯片”，种质资源对于保障粮食安全具有基础性、战略性意义。目前中国农作物种质资源达52万份，仅次于美国的55万份，位居世界第二位。以海南、甘肃、四川三大国家级育种制种基地为核心，52个制种大县和100个区域性良种繁育基地为骨干的种业基地“国家队”，为全国提供了70%以上的农作物用种。2022年3月1日，新修订的《中华人民共和国种子法》正式施行。材料二甘肃育种基地位于河西走廊地区，因其独特的自然条件被誉为“天然种子生产车间”。河西走廊目前是我国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地，占全国种子出口量的75%。图为河西走廊种子生产基地分布图。(1)简述海南成为国家级育种基地独特的区位优势。(2)分析河西走廊被誉为“天然种子生产车间”的有利气候条件。(3)为确保我国粮食安全，请从种业发展角度提出合理化建议。17．阅读图文资料，回答下列问题。目前，我国有海南、甘肃、四川三大国家级育种制种基地。20世纪70年代，海南逐步成为全国南繁育种基地。每年冬季，全国各地的农业部门、大专院校和科研院在此进行农作物品种选育、加代繁殖、杂交配制等农业科研活动。新中国培育的约1万个农作物新品种，约7000个经过南繁培育。(1)与甘肃、四川相比，说明海南育种制种的特点及原因。种质资源是指包含一定遗传物质，并表现特定性状、能将性状遗传给后代的动植物资源。近年来，我国种质资源不断萎缩，是种子净进口国。2020年《海南自由贸易港建设总体方案》中提出，海南将发挥其种子“硅谷”的优势，建成全球动植物种质资源引进中转基地，规划建立中转隔离基地（保护区）、检疫中心、种质保存中心、种源交易中心（下图）。中转隔离基地选址时避开居民住宅区，远离家禽饲养繁育基地，用于对进口的动物种用资源进行严格分区隔离、检疫。(2)分析海南建成全球动植物种质资源引进中转基地的社会经济条件。(3)简述海南建立全球动植物种质资源引进中转基地对国家粮食安全的作用。18．海水稻（耐盐碱水稻）是指能在盐（碱）浓度0.3%以上的盐碱地生长、且单产可达300公斤/亩以上的一类水稻品种。阅读图文材料，回答下列问题。材料1：2020年，新疆、青海、内蒙古、宁夏、山东、黑龙江、浙江等地的10万亩海水稻喜获丰收，平均亩产为548.53公斤/亩。海水稻具有不需施肥、抗病虫、耐盐碱三大特性，可以让荒芜的盐碱、滩涂变为万顷良田。材料2:2019年9月，袁隆平“海水稻”团队在黑龙江省铁力市国家现代农业产业园设立国内首个“海水稻”寒地育种工作站，构建从种子研发、种子繁育、农机农技服务到优质稻米加工销售的全产业平台。材料3:据袁隆平团队测算，中国至少有15亿亩盐碱地（含滩涂），其中能够进行改造的土地至少有2亿亩。我国粮食生产的红线是18亿亩耕地，2020年粮食总产量6695亿公斤。(1)从国家粮食安全和生态环境保护的角度，分析我国开展海水稻种植的必要性。(2)分析在铁力市开展“海水稻”寒地育种的有利条件。(3)有专家指出，我国内陆盐碱地区和沿海滩涂有条件进行大规模机械化、无人化海水稻种植，且生产的都是绿色的海水稻米。分析专家观点的主要依据。(4)以人地协调观，阐述我国开展海水稻种植的积极意义。