2026年选择育种试题及答案

2026年选择育种试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.选择育种中，广义遗传力（h²B）的计算公式为：A.加性方差/表型方差B.遗传方差/表型方差C.显性方差/表型方差D.上位性方差/表型方差答案：B2.某自花授粉作物群体中，某数量性状的表型方差为25，加性方差为15，显性方差为5，环境方差为5。若采用单株选择，选择强度为2.06（对应选择率10%），则预期选择反应（ΔG）为：A.6.18B.4.12C.3.09D.2.06答案：A（计算：ΔG=i×h²×σP，h²=加性方差/表型方差=15/25=0.6，σP=√25=5，ΔG=2.06×0.6×5=6.18）3.下列选择方法中，最适用于异花授粉作物群体改良的是：A.纯系选择法B.集团选择法C.轮回选择法D.母系选择法答案：C4.在混合选择法中，若连续多代选择后群体遗传多样性显著下降，主要原因是：A.环境方差增大B.非加性遗传方差被固定C.有利等位基因频率提高的同时，部分中性等位基因丢失D.显性效应增强答案：C5.某小麦品种在甲地表现高产，乙地表现中产，丙地表现低产，这种现象反映了：A.基因型与环境互作（G×E）B.遗传力估计偏差C.选择漂变D.近交衰退答案：A6.下列关于选择差（S）的描述，错误的是：A.选择差等于入选群体均值与原群体均值的差值B.选择率越低，选择差越大C.表型方差越大，选择差可能越大D.选择差直接决定了选择反应的大小答案：D（选择反应还与遗传力相关）7.针对自交不亲和的十字花科作物（如甘蓝），最适宜的选择方法是：A.母系选择法（无隔离自交）B.集团选择法（混合留种）C.配合力选择法（测交后选择）D.单株-混合选择法（先单株后混合）答案：C（需通过测交鉴定配合力）8.某玉米群体中，株高的遗传力为0.4，若想将平均株高从200cm提高到210cm，需要的选择差（S）为：A.25cmB.20cmC.15cmD.10cm答案：A（ΔG=h²×S→10=0.4×S→S=25）9.下列选择方法中，能够同时提高群体均值和保持遗传多样性的是：A.连续单株选择B.改良混合选择（分系比较后混合）C.纯系选择D.反向选择（淘汰高产株）答案：B10.在数量性状选择中，当性状间存在负遗传相关时，若同时选择两个性状，可能出现的结果是：A.两个性状均显著改良B.一个性状改良，另一个性状退化C.两个性状均无变化D.遗传相关消失答案：B11.针对易受环境影响的性状（如小麦抗旱性），提高选择效率的关键措施是：A.增大选择群体规模B.采用多年多点试验C.降低选择率D.提高表型鉴定准确性答案：D（准确性=√(h²)，h²低时需提高鉴定精度）12.某水稻品种经过3代系统选择后，株高分离度从15cm降至3cm，说明：A.环境方差减小B.遗传方差基本固定C.显性效应增强D.上位性效应消失答案：B（系统选择使群体趋于纯合，遗传方差降低）13.轮回选择的核心目的是：A.快速固定优良性状B.打破不利基因连锁C.提高群体均值并保持遗传变异D.创造新的突变体答案：C14.对于异花授粉作物的开放授粉品种（OPV），维持品种一致性的主要选择策略是：A.高强度单株选择B.混合选择（保持群体异质性）C.母系选择（避免杂交）D.测交后选择（淘汰不良基因型）答案：B（OPV需保持适度异质性以维持适应性）15.某番茄群体中，果实含糖量的表型方差为16（其中加性方差10，显性方差4，环境方差2），若采用家系选择（家系内选择），其遗传力估计值为：A.0.625（h²B=14/16）B.0.5（h²N=10/16）C.0.833（家系遗传力=加性方差/家系表型方差）D.0.25（环境方差占比）答案：C（家系选择中，家系表型方差=加性方差/家系数+显性方差+环境方差，此处简化为加性方差为主）二、填空题（每空1分，共20分）1.选择育种的遗传学基础是群体中存在______，通过选择改变______频率。答案：遗传变异；等位基因2.数量性状选择中，选择反应（ΔG）=______×______×______。答案：选择强度（i）；遗传力（h²）；表型标准差（σP）3.纯系学说的核心结论是：在______群体中，______选择无效。答案：纯系（或基因型纯合）；表型4.混合选择法的优点是______、______，缺点是______。答案：操作简便；保持群体遗传多样性；无法鉴定基因型5.单株选择法分为______和______两种类型，前者需______，后者需______。答案：一次单株选择；多次单株选择；后代不进行比较；多代系谱比较6.集团选择法是将群体中______的个体按______分成若干集团，分别留种，下代______的选择方法。答案：表现相似；目标性状；集团间比较7.遗传力越高，选择效果越______；当遗传力为0时，选择______。答案：好；无效8.为避免近交衰退，异花授粉作物选择时应保持______，必要时进行______。答案：足够群体规模；人工辅助授粉三、简答题（每题8分，共40分）1.简述混合选择法与单株选择法的主要区别。答案：①选择依据不同：混合选择依据表型混合留种，无法区分基因型；单株选择依据单株表型，后代通过系谱鉴定基因型。②遗传效果不同：混合选择保持群体遗传多样性，但改良速度慢；单株选择可固定优良基因型，改良速度快，但可能丢失部分变异。③适用作物不同：混合选择适用于异花授粉或遗传基础复杂的作物；单株选择适用于自花授粉或需要纯合品种的作物。④操作复杂度：混合选择简便；单株选择需多代系谱种植，成本高。2.说明遗传力（h²）、选择强度（i）和表型标准差（σP）对选择反应（ΔG）的影响。答案：ΔG=i×h²×σP。①遗传力（h²）：反映表型变异中可遗传部分的比例，h²越高，表型选择的可靠性越强，ΔG越大。②选择强度（i）：与选择率相关，选择率越低（留种比例越小），i越大，ΔG越大，但过度选择可能导致遗传多样性丢失。③表型标准差（σP）：反映群体变异幅度，σP越大，群体中可选择的变异范围越广，ΔG越大。三者共同决定选择的实际效果，其中h²是关键限制因素，当h²很低时，即使i和σP大，ΔG也有限。3.简述轮回选择的基本步骤及其在作物改良中的优势。答案：基本步骤：①选择基础群体：收集具有目标性状的原始材料，构建遗传基础广泛的群体。②第一轮选择：对群体进行表型或基因型鉴定，选择优良单株（或家系）。③互交重组：将选中的个体进行随机交配（或控制授粉），形成新的群体，打破不利基因连锁，重组有利基因。④重复选择：多轮（通常3-5轮）重复上述步骤，逐步提高群体均值。优势：①保持群体遗传多样性，避免遗传基础狭窄；②通过多轮重组，有效打破不利基因连锁，积累有利基因；③适用于数量性状改良和杂种优势群体的构建；④可结合分子标记技术（如MAS）提高选择效率。4.分析自花授粉作物与异花授粉作物在选择育种策略上的主要差异。答案：①群体遗传结构：自花授粉作物天然群体多为纯合体（或高度纯合），遗传变异主要来自突变和少数杂合体；异花授粉作物群体为杂合体，遗传变异丰富（存在杂合基因型）。②选择方法：自花授粉作物常用单株选择法（系统选择），通过多代自交纯化优良基因型；异花授粉作物常用混合选择、集团选择或轮回选择，保持适度杂合性以维持适应性。③品种类型：自花授粉作物育成品种多为纯系品种（基因型纯合一致）；异花授粉作物多为开放授粉品种（基因型杂合但群体一致）或杂交种（利用杂种优势）。④近交影响：自花授粉作物耐近交（长期自交形成），异花授粉作物近交易导致衰退（需避免过度自交）。⑤选择重点：自花授粉作物注重稳定遗传的性状（如株高、粒重）；异花授粉作物注重群体平均表现和配合力（如产量、抗逆性）。5.举例说明如何通过“表型选择+分子标记辅助选择（MAS）”提高选择育种效率。答案：以水稻抗白叶枯病育种为例：①表型选择：在分离群体中，首先通过田间接种鉴定，筛选表现抗病的单株（初步排除感病个体）。②MAS：对抗病单株提取DNA，检测与抗病基因（如Xa21）紧密连锁的分子标记（如pTA248），确认携带目标基因的个体（排除表型鉴定中的假阳性，因环境或其他基因干扰可能导致表型误判）。③结合选择：保留同时具有抗病表型和目标标记的单株，进入下一世代。优势：①缩短育种年限：MAS可在苗期进行，无需等待成株期表型鉴定；②提高选择准确性：克服环境对表型的影响（如白叶枯病发病受湿度、接种量影响）；③聚合多个目标性状：同时检测多个抗病基因（如Xa4、Xa7）的标记，实现多抗性聚合。例如，常规表型选择需3-4代才能稳定的抗病株系，结合MAS可在2代内完成，效率显著提升。四、论述题（每题15分，共30分）1.结合具体作物（如玉米、小麦或水稻），论述现代分子技术（如基因组选择GS、CRISPR基因编辑）与传统选择育种的融合应用。答案：以玉米杂种优势群体改良为例，传统选择育种主要依赖表型鉴定和配合力测试，周期长（需4-5年完成一轮选择），且对数量性状（如产量、耐旱性）的选择效率较低。现代分子技术的融合可从以下方面提升育种效率：（1）基因组选择（GS）的应用：①构建训练群体：选择代表目标群体的200-500个家系，进行高密度SNP测序（如50K芯片）和多环境表型鉴定（产量、抗倒性等）。②建立预测模型：利用统计方法（如GBLUP、Bayesian方法）关联SNP标记与表型数据，训练出能预测未测个体表型值的模型。③实施基因组选择：在分离群体中，仅对幼苗进行基因分型，通过模型预测其育种值（GV），直接选择前10%的个体进入下一轮，无需进行昂贵的田间表型鉴定。例如，传统方法需种植2000个家系进行表型测试，GS仅需种植200个训练家系，后续通过基因分型选择，每轮选择周期缩短至1-2年，成本降低60%。（2）CRISPR基因编辑与选择育种的结合：①精准改良关键性状：针对玉米中已知的不利等位基因（如控制雄穗大小的tb1基因，过大雄穗消耗养分），利用CRISPR技术在优良自交系中敲除或编辑该基因，获得雄穗更小、光合产物更集中的突变体。②快速回交转育：传统回交需5-6代才能将目标性状导入受体亲本，结合分子标记辅助选择（MAS）可缩短至3代；若目标性状由CRISPR编辑获得（背景纯合），仅需2代回交即可完成，同时通过SNP芯片检测背景回复率，确保遗传背景与受体亲本高度一致（>98%）。③多性状聚合：通过CRISPR同时编辑多个基因（如耐旱相关的DREB1、抗虫的Cry1Ab），结合GS预测聚合后的综合表现，避免传统杂交育种中连锁累赘的问题。例如，先正达公司利用CRISPR编辑玉米的VPP1基因（调控水分利用效率），结合GS选择，育成的耐旱品种比传统品种增产15%以上，且育种周期缩短2年。（3）技术融合的综合效益：传统选择育种依赖“表型→基因型”的经验选择，现代技术实现“基因型→表型”的精准预测。例如，在玉米抗南方锈病育种中，传统方法需每年接种鉴定，受气候影响大；现在通过GS预测抗病相关SNP的累加效应，结合CRISPR修复感病等位基因（如rp1基因），可在2年内获得稳定抗病自交系，而传统方法需5年。此外，分子技术还能挖掘传统选择中难以利用的微效多基因（如产量相关QTL），通过GS将其效应累加，突破产量瓶颈。综上，现代分子技术与传统选择育种的融合，实现了从“经验育种”到“精准育种”的转变，显著提升了选择效率、缩短了育种周期，并拓展了可改良性状的范围（如复杂数量性状、隐性性状）。2.设计一个针对多抗性（抗虫、抗病、抗旱）小麦品种的选择育种方案，要求包含目标确定、群体构建、选择策略和鉴定方法。答案：一、目标确定：选育适合黄淮麦区种植的冬小麦品种，要求：①抗主要病虫害：高抗小麦条锈病（生理小种CYR34）、赤霉病（FHB，病指≤10）、蚜虫（田间虫口密度比对照降低50%）；②抗旱性：在拔节-灌浆期水分胁迫（土壤含水量40%-50%）下，产量比对照品种（济麦22）降低≤15%；③农艺性状：株高75-85cm（抗倒），千粒重45g以上，生育期230-235天（适应当地气候）。二、群体构建：1.亲本选择：①抗病亲本：铭贤169（抗条锈病，携带Yr5基因）、苏麦3号（抗赤霉病，携带Fhb1基因）、陕农7859（抗蚜虫，携带Gba1基因）；②抗旱亲本：长武134（抗旱性强，携带DrebB1基因）、晋麦47（水分利用效率高）；③农艺亲本：周麦27（高产、株型紧凑）。2.杂交组合：采用复合杂交（A×B）×(C×D)，其中A=铭贤169×苏麦3号（抗病组合），B=长武134×晋麦47（抗旱组合），C=周麦27（农艺亲本），D=陕农7859（抗蚜亲本）。F1代种植200株，F2代扩大群体至5000株（确保多基因重组）。三、选择策略：1.早期世代（F2-F3）：田间种植：采用旱棚控制水分（拔节期开始模拟干旱，土壤含水量40%），同时接种条锈病菌（CYR34小种）和赤霉病菌（花期喷雾接种），释放蚜虫（每株5头）。表型选择：F2代选择株高75-85cm、无条锈病斑、赤霉病小穗率<20%、蚜虫危害级别≤2级（1-5级，1最轻）的单株（约500株），挂牌标记。分子标记辅助选择（MAS）：对选中单株提取DNA，检测目标基因标记：Yr5：SSR标记Xwmc44（与Yr5连锁，距离2.1cM）Fhb1：STS标记Xgwm533（与Fhb1共分离）Gba1：SNP标记AX-94518456（位于Gba1基因上游500bp）DrebB1：CAPS标记（酶切后产生300bp特异性条带）保留同时携带4个目标基因标记的单株（约100株），进入F3代。2.中期世代（F3-F4）：家系种植：每株系种植50株，设置正常灌溉（对照）和干旱处理（水分胁迫）两个环境，重复2次。选择指标：抗病性：条锈病严重度0（免疫），赤霉病病指≤15，蚜虫危害级别≤1级。抗旱性：干旱处理下产量比对照家系（济麦22）降低≤20%，水分利用效率（WUE）=生物量/耗水量≥对照1.2倍。农艺性状：株高整齐度（变异系数<5%），千粒重≥42g，生育期230-235天。分子验证：再次检测目标基因（排除分离丢失），同时检测20个均匀分布的SSR标记（背景选择），保留与周麦27遗传背景相似性≥85%的家系（约30个）。3.高代稳定（F5-F6）：品系比较：入选品系参加多点试验（黄淮麦区3个试点），设置正常和干旱两种环境，测定产量（≥8000kg/