完整版吉林农大作物遗传育种专业硕士研究生复试笔试试题库附答案

完整版吉林农大作物遗传育种专业硕士研究生复试笔试试题库附答案一、名词解释（每题3分，共30分）1.质量性状2.连锁群3.基因互作4.广义遗传力5.近等基因系6.单倍体7.转座因子8.细胞质雄性不育9.杂种优势10.QTL定位二：填空题（每空1分，共30分）1.孟德尔第一定律又称________定律，其核心内容是生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。2.在不完全显性情况下，F2代的表型分离比例为________。3.两个连锁基因间的重组率反映了它们之间的距离，重组率越________，基因间的距离越近。4.染色体结构变异主要包括缺失、重复、________和易位四种类型。5.多倍体可以分为同源多倍体和________。6.在Hardy-Weinberg平衡中，若基因A的频率为p，基因a的频率为q，则基因型AA的频率为________。7.标记辅助选择中，常用的分子标记包括SSR、SNP和________等。8.回交育种中，轮回亲本在后代中的遗传比例会随着回交世代的增加而________，一般回交________代后，其基因型恢复率可达99%以上。9.杂种优势利用中，最常用的雄性不育系统是“三系配套”，即不育系、________和恢复系。10.基因工程中，将外源DNA导入植物细胞的常用方法有农杆菌介导法和________法。11.数量性状通常受________基因控制，且易受________环境的影响。12.在作物育种中，________育种是利用花药或花粉培养诱导产生单倍体，再经过染色体加倍获得纯合二倍体的技术。13.测验种在育种中用于测定育种材料的________，通常分为顶交、单交和________测验。14.轮回选择的基本目的是提高群体中有利基因的________，从而改良群体的遗传构成。15.异花授粉作物常用的群体改良方法有混合选择、________和轮回选择。16.基因突变的特性包括稀有性、可逆性、________和有害性。17.在连锁遗传中，若干涉值为1，表示________。18.加性方差是________方差的重要组成部分，它是纯合亲代间差异的原因，也是选择效果的基础。19.抗虫育种中，Bt蛋白基因主要对________目害虫具有毒杀作用。20.基因定位的方法主要包括两点测交、三点测交和________。三、单项选择题（每题2分，共40分）1.下列哪种细胞质遗传现象表现为“母性影响”？（）A.紫茉莉花色遗传B.椎实螺壳旋向遗传C.玉米埃型条纹D.柳叶菜雄性不育2.基因型AaBb的个体产生AB型配子的比例为10%，ab型配子的比例为10%，则这两对基因间的交换值为（）。A.10%B.20%C.40%D.5%3.普通小麦（异源六倍体，2n=6x=42，AABBDD）的单倍体染色体组成为（）。A.ABDB.ABC.AD.AABBDD4.在一个随机交配群体中，若隐性个体aa的频率为0.36，则基因a的频率为（）。A.0.6B.0.4C.0.48D.0.165.下列关于杂种优势的假说中，主要解释显性基因互补作用的是（）。A.超显性假说B.显性假说C.遗传平衡假说D.上位性效应6.转基因育种中，作为常用的筛选标记基因是（）。A.NPTIIB.GusC.LuciferaseD.GFP7.诱变育种中，能够诱发染色体断裂较多的诱变剂是（）。A.EMSB.SAC.γ射线D.5-溴尿嘧啶8.杂交育种中，F2代通常是选择的关键世代，主要原因是（）。A.性状分离广泛，变异类型最多B.植株生长最健壮C.纯合基因型频率最高D.环境影响最小9.在基因互作中，若两种显性基因同时存在时表现为一种性状，单独存在时分别表现为另一种性状，两种显性基因都不存在时表现为第四种性状，这属于（）。A.互补作用B.重叠作用C.抑制作用D.上位性作用10.下列属于分子标记辅助选择优点的是（）。A.成本低B.不受环境影响C.操作简单D.可以直接改良表型11.玉米是异花授粉作物，其自交系选育的基本程序是（）。A.单株选择—自交—配合力测定B.混合选择—自交—配合力测定C.自交—单株选择—配合力测定D.杂交—自交—选择12.染色体非整倍体变异中，三体（2n+1）比单体（2n-1）在育种中应用更多，特别是在（）作物中。A.小麦B.玉米C.水稻D.大豆13.以下哪种性状属于质量性状？（）A.株高B.千粒重C.产量D.芒的有无14.回交育种中，为了保留非轮回亲本的优良性状，在每一代回交后都需要进行（）。A.自交B.测交C.选择D.诱变15.基因定位中，符合系数（C.O.C）与干涉（I）的关系是（）。A.C.O.C=1-IB.C.O.C=1+IC.C.O.C=ID.C.O.C=1/I16.恢复系对雄性不育系的恢复能力主要取决于（）。A.细胞质基因B.核基因C.细胞质与核基因互作D.环境条件17.在植物基因工程中，CaMV35S启动子常被用作（）。A.终止子B.诱导型启动子C.组成型启动子D.组织特异性启动子18.下列变异中，最容易导致基因位置效应的是（）。A.缺失B.重复C.倒位D.易位19.轮回选择育种法主要适用于（）。A.自花授粉作物B.常异花授粉作物C.异花授粉作物D.无性繁殖作物20.若某性状的狭义遗传力为0.6，选择差为10单位，则预期的遗传进展（选择响应）为（）。A.6B.10C.16D.4四、简答题（每题8分，共48分）1.简述细胞质遗传的特点及其在育种中的应用。2.比较质量性状与数量性状的主要区别。3.简述杂交育种中系谱法与混合选择法的优缺点。4.什么是基因的加性效应、显性效应和上位性效应？它们在遗传育种中各有什么意义？5.简述单倍体育种的基本流程及其主要优点。6.简述远缘杂交育种中存在的主要生殖障碍及其克服方法。五、论述题（每题15分，共30分）1.论述杂种优势的遗传基础（主要假说），并结合实际谈谈如何利用杂种优势提高作物产量。2.论述分子标记辅助选择（MAS）在作物育种中的应用策略及其相比传统表型选择的优势与局限性。六、计算与分析题（每题12分，共24分）1.在番茄中，圆形（O）对长形（o）为显性，单一花序（S）对复状花序（s）为显性。已知这两对基因是连锁的。现用纯合圆形单花序植株与长形复花序植株杂交，F1代测交，得到后代如下：圆形单花序：23株长形复花序：23株圆形复花序：2株长形单花序：2株请计算：(1)F1的基因型及两基因间的交换值。(2)若F1自交，F2代中双隐性个体的频率是多少？2.假设某小麦品种的抽穗期由3对独立遗传的等位基因（A-a,B-b,C-c）控制，且呈加性效应（显性效应为0，无上位性）。每个显性基因使抽穗期提前2天（隐性不提前）。亲本P1基因型为AABBCC（极早熟，6天），亲本P2基因型为aabbcc（晚熟，0天）。F1代自交得到F2代。(1)写出F1代的基因型和表型（抽穗期提前天数）。(2)计算F2代群体的平均抽穗期提前天数。(3)计算F2代群体的遗传方差（假设单个基因的加性效应值为a=2，基因频率p=q=0.5，且环境方差为0）。答案与解析一、名词解释1.质量性状：指表现为不连续变异，性状差异明显，呈现质的变化，通常受一对或少数几对主基因控制，不易受环境影响的性状。如豌豆的花色、籽粒的圆形与皱形等。2.连锁群：位于同一染色体上的所有基因构成一个连锁群。生物体中连锁群的数目通常等于其体细胞中的同源染色体对数。3.基因互作：指不同对基因之间相互作用，共同控制某一性状表现的现象。包括互补作用、重叠作用、上位性作用、抑制作用等。4.广义遗传力：指遗传方差占表型方差的比值，即=/5.近等基因系：指一组遗传背景相同，仅在个别染色体区段存在差异的品系。通常通过多次回交和自交获得，用于研究特定基因的功能或效应。6.单倍体：指具有配子染色体数目的个体。在植物育种中，单倍体经过染色体加倍可以获得纯合的二倍体，从而加快育种进程。7.转座因子：又称跳跃基因，指能够从染色体上的一个位置转移到另一个位置的DNA序列。转座可以引起基因突变、染色体畸变或基因表达的改变。8.细胞质雄性不育：指植物的雄性不育性状受细胞质基因组（线粒体或叶绿体DNA）控制，表现为母性遗传，核基因组对其有恢复或保持作用。9.杂种优势：指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象。10.QTL定位：即数量性状位点定位，是利用分子标记技术将控制数量性状的基因（QTL）定位在染色体上的具体位置，并估算其遗传效应的方法。二、填空题1.分离2.1:2:13.小4.倒位5.异源多倍体6.7.RFLP（或AFLP、RAPD等）8.增加；5-69.保持系10.基因枪11.微效多；环境12.单倍体13.配合力；互交14.频率15.穗行选择16.多方向性17.完全干涉（即无双交换发生）18.遗传19.鳞翅20.连锁群法（或测序定位法）三、单项解释1.B2.B3.A4.A5.B6.A7.C8.A9.A10.B11.A12.A13.D14.C15.A16.C17.C18.D19.C20.A四、简答题1.简述细胞质遗传的特点及其在育种中的应用。答：特点：(1)遗传方式是非孟德尔式的，表现为母性遗传，即杂交后代的性状通常由母本决定。(2)正反交结果不同。(3)细胞质基因在细胞分裂中随机分配，不发生分离和重组，但存在分离和突变。(4)基因定位困难，难以通过常规杂交进行重组改良。应用：(1)利用细胞质雄性不育（CMS）系配制杂交种，如水稻、玉米、高粱等，免去人工去雄，提高杂交种子生产效率。(2)利用核质互作杂种优势。(3)利用特定的细胞质基因创造农艺性状，如某些细胞质变异带来的抗病性或特定酶活性。2.比较质量性状与数量性状的主要区别。答：(1)遗传基础：质量性状通常由一对或少数几对主基因控制；数量性状由微效多基因控制。(2)变异表现：质量性状表现为不连续变异，有明显的类别界限；数量性状表现为连续变异，难以明确分组，呈正态分布。(3)环境影响：质量性状受环境影响小；数量性状受环境影响大。(4)研究方法：质量性状采用杂交、自交、测交等经典遗传学方法分析；数量性状需采用生物统计学方法，计算平均数、方差、遗传力等。(5)育种手段：质量性状可通过选择纯合固定；数量性状需通过轮回选择、聚合杂交等积累有利微效基因。3.简述杂交育种中系谱法与混合选择法的优缺点。答：系谱法：优点：对当选单株有系谱可查，来源清晰；可以及早淘汰不良株系，集中精力优良株系；育种过程信息丰富。缺点：工作量大，费工费时；早期世代选择准确性受环境影响，可能误选或漏选。混合选择法：优点：方法简单，省工省地；在异花授粉作物中可保持群体异质性，避免近交衰退；早期不进行单株选择，保留更多变异。缺点：缺乏系谱记录，来源不清；选择进度较慢，群体改良效果相对较慢；难以针对特定单株进行深入研究。4.什么是基因的加性效应、显性效应和上位性效应？它们在遗传育种中各有什么意义？答：(1)加性效应：指等位基因间累加的效应，即基因型值中由基因替代所引起的部分。它是纯合亲代间差异的原因，可以通过选择固定在后代中，是选择响应的基础。(2)显性效应：指同一基因座内等位基因间的互作效应。它是杂合体偏离纯合亲本中值的部分，虽然能产生杂种优势，但不能通过自交稳定遗传，随世代增加而消失。(3)上位性效应：指不同基因座间非等位基因的互作效应。包括加性×加性、加性×显性、显性×显性等。它丰富了遗传变异，但固定难度较大。意义：加性方差决定了性状的育种值和选择潜力；显性方差和上位性方差是杂种优势的重要来源。在自花授粉作物育种中，主要利用加性效应；在杂交种选育中，则重点利用显性和上位性效应。5.简述单倍体育种的基本流程及其主要优点。答：基本流程：(1)诱导产生单倍体：通过花药培养、花粉培养或远缘杂交（如染色体消除）等方法获得单倍体植株。(2)染色体加倍：利用秋水仙素等处理单倍体植株，使其染色体加倍，恢复为纯合二倍体。(3)纯系鉴定与选择：对加倍后的植株进行田间鉴定，筛选优良纯系。主要优点：(1)加速育种进程：通过单倍体加倍可迅速获得纯合二倍体，比传统自交纯合（需6-8代）大大缩短年限。(2)提高选择效率：隐性性状在单倍体加倍后可直接表达，便于选择和淘汰。(3)克服杂种分离：固定杂种优势中的某些成分或快速稳定重组基因型。6.简述远缘杂交育种中存在的主要生殖障碍及其克服方法。答：主要生殖障碍：(1)杂种不亲和：受精失败。(2)杂种不活：胚胎发育早期夭亡。(3)杂种不育：F1代虽成活但不能正常结实（如染色体配对异常）。(4)杂种衰败：F2代及以后世代生活力下降。克服方法：(1)杂种不亲和：采用混合授粉、重复授粉、激素处理、体细胞融合。(2)杂种不活：进行胚胎拯救（胚培养）。(3)杂种不育：利用秋水仙素进行染色体加倍（创造双二倍体），回交法。(4)杂种衰败：进行染色体代换、附加系培育等。五、论述题1.论述杂种优势的遗传基础（主要假说），并结合实际谈谈如何利用杂种优势提高作物产量。答：杂种优势的遗传基础主要有以下两种假说：(1)显性假说：认为杂种优势来源于双亲显性基因的互补作用。双亲各自带有不同的有利显性基因和不利隐性基因，杂交后，F1集合了双亲的有利显性基因，遮盖了不利隐性基因，从而表现出优势。例如，亲本A基因型为AAbbCC（aa、bb处劣势），亲本B为aaBBcc，杂交F1为AaBbCc，劣势位点被显性覆盖。(2)超显性假说：认为杂种优势来源于等位基因间的互作。即杂合子Aa在表现上超过纯合子AA和aa。这可能与基因调控的生化代谢效率有关，如杂合酶具有更广泛的适应性和催化能力。此外，上位性效应也被认为是杂种优势的重要组成部分。利用策略：(1)选配强优势组合：通过广泛测交，筛选配合力高、杂种优势强的亲本组合。这是利用杂种优势最关键的环节。(2)建立高效种子生产体系：三系配套法：利用细胞质雄性不育系（A）、保持系（B）和恢复系（R）生产杂交种。适用于水稻、高粱等。两系法：利用光温敏雄性不育系，在特定条件下可自交繁殖，在另一条件下不育用于制种。简化了繁殖程序，如水稻两系法。化学杀雄：利用杀雄剂诱导雄性不育，适用于难以找到CMS系统的作物如小麦。(3)品种更新换代：不断改良亲本自交系的性状，提高抗逆性和品质，在此基础上寻找更高产的新组合。(4)搞好区域试验与栽培配套：良种良法配套，发挥杂种优势的最大潜力。2.论述分子标记辅助选择（MAS）在作物育种中的应用策略及其相比传统表型选择的优势与局限性。答：应用策略：(1)前景选择：在育种早期世代（如F2、F3），利用与目标基因紧密连锁的分子标记，筛选含有目标基因的单株，淘汰不含目标基因的植株，大幅减少群体规模。(2)背景选择：在回交育种中，利用覆盖全基因组的标记筛选轮回亲本的遗传背景，加速恢复轮回亲本基因组，同时保留目标基因。(3)基因聚合：将分散在不同亲本中的多个有利基因（如多个抗病基因）通过杂交和标记辅助选择聚合到同一个体中，培育获得多抗品种。(4)全基因组选择：利用覆盖全基因组的大量标记估算个体的育种值（GEBV），对复杂性状进行早期预测和选择。优势：(1)不受环境影响：标记检测基于DNA，不受季节、地点、发育时期的影响，结果稳定可靠。(2)打破性状连锁：可以鉴别紧密连锁的基因，实现打破不利连锁（累赘）或保留有利连锁。(3)早期选择：在苗期甚至种子期即可进行选择，大大缩短育种周期，节省土地和成本。(4)提高选择效率：对于难以测量的性状（如根构型）、抗病性（需接种）或低遗传力性状，MAS具有独特优势。(5)增加选择强度：可在极大规模群体中筛选极少数理想基因型。局限性：(1)成本较高：实验设备、试剂和人力成本相对传统目测选择要高。(2)标记与基因的连锁关系：若标记与目标基因距离较远，可能发生重组导致误选。需要开发紧密连锁或功能标记。(3)QTL定位精度限制：对于数量性状，QTL效应和环境互作效应复杂，预测准确性有时不稳定。(4)技术门槛：需要专业的分子生物学实验室和技术人员。六、计算与分析题1.解：(1)亲本：圆形单花序（OOSS）×长形复花序（ooss）F1基因型：OoSs（相引相）测交后代：亲本型（OS,os）=23+23=46株重组型（Os,oS）=2+2=4株总数=50株交换值（重组率）=重组型个体数/总个体数×100%R因此，F1基因型为，交换值为8%。(2)F1自交产生配子：亲本型配子OS,os频率各为(重组型配子Os,oS频率各为0.08F2代双隐性个体（ooss）的基因型只能由os配子与os配子结合产生。因此，F2代中ooss的频率=0.46×答：(1)F1基因型为OoSs（相引相），交换值为8%；(2)F2代中双隐性个体的频率为21.16%。2.解：(1)P1:AABBCC×P2:aabbccF1基因型：AaBbCc表型：每个显性基因提前2天。F1中有3个显性基因（A,B,C）。提前天数=3×(2)根据加性模型，F2群体平均数等于F1的基因型值（无上位性及显性效应时，群体均值不随分离世代改变）。或者计算：基因A：平均效应=2a中亲值=(P由于无显性效应，群体均值等于中亲值。F2平均抽穗期提前天数=3天。(3)遗传方差主要由加性方差组成（因为显性方差=0，上位性方差=0）。对于单个位点，加性方差=2其中α是基因替代的平均效应。在无显性情况下，α=且p=单个位点方差=2共有3对独立基因，总遗传方差=∑(验证：F2基因型频率：1/4AA(4天),1/2Aa(2天),1/4aa(0天)。方差=EE(E(=6这里需要注意题目中“提前天数”的定义。若aa为0，AA为4，Aa为2。上述计算得到的方差是2。为什么公式算出是4？公式