作物栽培和育种学导论练习题及参考答案

作物栽培和育种学导论练习题及参考答案一、名词解释1.作物栽培学2.作物育种学3.作物生长发育4.作物生育期5.作物生育时期6.生物产量7.经济产量8.经济系数9.引种10.选择育种11.杂交育种12.杂种优势13.诱变育种14.种质资源15.分子标记辅助育种名词解释参考答案1.作物栽培学是研究作物、环境、栽培措施三者之间互作关系的综合性应用学科，以大田主栽作物为核心研究对象，核心任务是系统解析作物生长发育规律、产量与品质形成机制，通过构建适配不同生态区域的标准化、绿色化栽培技术体系，实现作物高产、优质、高效、生态、安全的协同生产目标，兼具自然科学属性、工程技术属性与产业经济属性，是连接作物遗传改良成果与农业生产实践的核心枢纽学科。2.作物育种学是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的核心学科，以作物遗传变异规律为底层理论支撑，综合运用遗传学、植物生理学、生态学、分子生物学、生物信息学等多领域技术手段，通过定向创制变异、筛选优良基因型、培育适配不同生产场景的专用型新品种，并建立配套的良种保真繁育体系，保障优良品种的大面积推广应用，是支撑作物单产提升、品质改良、抗逆性增强、生产适配性优化的核心技术领域。3.作物生长发育是作物生命活动的核心过程，其中生长指作物体细胞数量增加、体积扩大、重量提升的量变过程，表现为根、茎、叶等营养器官的形态建成；发育指作物细胞、组织、器官功能分化的质变过程，表现为作物从营养生长向生殖生长转换、最终完成开花结实的生命周期推进，生长是发育的基础，发育是生长的导向，二者共同决定作物的产量与品质形成水平。4.作物生育期指作物从播种出苗到子实成熟收获所经历的总天数，不同作物的生育期差异极大，同一作物的生育期也会因品种特性、生态区域、栽培管理措施的不同发生显著变化，例如我国东北春小麦的生育期仅为70-90天，而南方冬小麦的生育期可达180-220天，生育期是决定作物区域适应性的核心性状之一。5.作物生育时期是根据作物外部形态特征发生显著质变的节点划分的阶段性标识，同一作物的生育时期划分标准全国统一，例如水稻的生育时期划分为出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期8个阶段，小麦划分为出苗期、三叶期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期10个阶段，生育时期是田间精准水肥管理、病虫害防控的核心参考依据。6.生物产量指作物在整个生育周期内，通过光合作用生产积累的所有干物质的总重量，不包含作物根系吸收的水分，一般将地下部分根系重量计入统计范畴，但在大田生产实际测算中，通常仅统计地上部分全部植株的干物质总重量，生物产量是作物物质生产能力的核心体现。7.经济产量指作物生产过程中，符合人类栽培目标的可收获利用部分的干物质重量，例如禾谷类作物的子实、棉花的纤维、马铃薯的块茎、油菜的籽实都属于经济产量的统计范畴，经济产量是作物生产效益的直接衡量指标，也是作物栽培与育种工作的核心主攻目标。8.经济系数又称收获指数，是作物经济产量与生物产量的比值，反映作物光合作用生产的总干物质向经济收获器官分配的比例，不同作物的经济系数存在稳定的区间差异：水稻一般为0.45-0.55，小麦为0.35-0.45，玉米为0.3-0.45，薯类作物可达0.7-0.8，棉花为0.35-0.4，同一作物的经济系数受品种特性、栽培措施、生态环境的调控存在一定浮动空间。9.引种指从外地区或者国外引进当地尚未种植的作物品种或者种质资源，经过适应性试验鉴定后，直接在当地推广应用或者作为育种原始材料利用的技术手段，是操作最简单、见效速度最快的品种改良途径，全世界范围内的主栽作物绝大多数都经历过跨区域引种的传播过程。10.选择育种又称系统育种，是直接从自然变异的作物群体中筛选符合育种目标的优良单株，经过后代系统鉴定、比较试验、区域试验后培育出新品种的传统育种方法，是人类最早开展的作物育种手段，我国历史上大量的地方农家品种都是通过长期自然选择+人工选择培育形成的。11.杂交育种指将两个或者多个遗传背景存在差异的亲本进行人工杂交，使双亲的优良性状通过基因重组聚合到同一个后代个体中，之后在杂交分离后代中筛选携带目标优良性状的基因型，经过连续多代自交纯合、筛选鉴定后培育出稳定新品种的常规育种方法，是目前全球应用最广泛、成效最突出的作物常规品种培育技术。12.杂种优势指两个遗传背景存在差异的亲本杂交得到的F1代杂种，在生长势、生物量、抗逆性、产量水平、适应性等多个性状上显著优于双亲的现象，杂种优势的增产幅度通常可达20%-40%，是20世纪以来全球作物单产快速提升的核心驱动力之一。13.诱变育种指利用物理诱变源（γ射线、X射线、离子束、紫外线等）或者化学诱变源（EMS、NaN3等）对作物种子、愈伤组织、花粉等材料进行人工诱变处理，大幅度提高作物的基因突变频率，在诱变后代群体中筛选获得携带目标优良突变性状的个体，进而培育新品种的技术手段，是创造新型种质资源、改良单一不良性状的重要育种途径。14.种质资源又称遗传资源，指所有携带作物遗传物质、具备可利用价值的生物材料的总和，包含地方农家品种、野生近缘种、人工创制的中间育种材料、主栽推广品种等，种质资源是作物育种工作的物质基础，种质资源的丰富度直接决定了育种工作的上限。15.分子标记辅助育种指通过检测与目标优良性状基因紧密连锁的DNA分子标记，在作物苗期或者早期世代就精准筛选出携带目标基因的个体，无需等到作物成熟或者开展复杂的表型鉴定，大幅提高育种选择效率的分子育种技术，可有效克服传统表型选择受环境干扰大、选择周期长的缺陷。二、单项选择题1.作物栽培学的核心研究对象是（）A.大田主栽作物B.野生植物C.观赏花卉D.林业林木2.瓦维洛夫提出的8个作物起源中心中，中国东亚起源中心起源的代表性核心作物是（）A.玉米B.硬粒小麦C.栽培大豆D.陆地棉3.下列作物中属于喜凉长日照作物的是（）A.水稻B.冬小麦C.玉米D.棉花4.正常情况下，高产稻田的水稻经济系数适宜区间为（）A.0.2-0.3B.0.3-0.4C.0.45-0.55D.0.7-0.85.作物完成正常生命周期必须满足的不可替代的三个大量营养元素是（）A.碳、氢、氧B.氮、磷、钾C.钙、镁、硫D.铁、锰、锌6.下列耕作模式中属于保护性耕作核心技术的是（）A.传统翻耕B.免耕+秸秆覆盖还田C.连年深耕D.水田水耙地7.高温短日照作物水稻由南方低纬度区域向北方高纬度区域引种，生育期会发生的变化是（）A.显著缩短B.显著延长C.完全不变D.没有固定规律8.杂交育种工作中，选择亲本数量最少、杂交操作最简便的杂交方式是（）A.单交B.复交C.三交D.回交9.水稻杂种优势利用的“三系配套”核心组成中，用于配制杂交种的母本是（）A.恢复系B.保持系C.雄性不育系D.常规品种10.我国目前栽培面积最大、总产量最高的粮食作物是（）A.小麦B.水稻C.玉米D.马铃薯11.作物光合作用的最适温度区间多数集中在（）A.5-10℃B.10-15℃C.20-30℃D.40-45℃12.下列作物中属于C4高光效作物的是（）A.小麦B.水稻C.玉米D.油菜13.诱变育种中目前最常用的化学诱变剂是（）A.甲基磺酸乙酯（EMS）B.酒精C.氯化钠D.蔗糖溶液14.作物栽培的“源-库-流”理论中，“库”指的是（）A.叶片等光合生产器官B.结实器官等储存光合产物的器官C.连接源和库的输导组织D.土壤养分供应15.我国农业农村部规定，品种审定试验中区域试验的统一要求连续开展的年数是（）A.1年B.2年C.3年D.5年16.下列育种方法中，不需要依托有性杂交过程即可完成变异创制的是（）A.杂交育种B.回交育种C.体细胞无性系变异育种D.杂种优势利用育种17.冬小麦正常完成春化阶段需要的低温累计时长的核心温度区间是（）A.0-5℃B.10-15℃C.20-25℃D.-10-0℃18.下列轮作模式中不属于我国黄淮海区域典型一年两熟轮作模式的是（）A.冬小麦-夏玉米轮作B.冬小麦-夏花生轮作C.冬小麦-夏大豆轮作D.春小麦-马铃薯轮作19.衡量作物群体结构合理性的核心指标不包含（）A.群体总茎蘖数B.叶面积指数C.株型配置D.种子千粒重20.种质资源分类体系中，“核心种质”的定义是（）A.全部种质资源的总和B.以最少的样本量最大程度代表全部种质资源遗传多样性的子集C.仅包含主栽推广品种的集合D.仅包含野生近缘种的集合21.水稻抛秧栽培技术相比于传统人工插秧的核心优势是（）A.大幅降低劳动强度、提高生产效率B.产量绝对提升50%以上C.完全不需要施肥D.不需要田间灌水22.下列病害中属于小麦生产上最严重的真菌类流行性病害的是（）A.小麦条锈病B.水稻稻瘟病C.玉米大斑病D.棉花黄萎病23.光温敏雄性不育系实现两系法杂种优势利用的核心特性是（）A.任何条件下都保持雄性不育B.在特定光温条件下表现雄性不育、另一特定条件下可育自交繁殖C.永远保持可育D.不需要任何条件即可恢复育性24.作物种子安全储藏的标准含水量，禾谷类作物一般要求控制在（）A.13%以下B.20%以上C.30%以上D.50%以上25.作物栽培学中“精准农业”技术体系的核心支撑是（）A.人工凭经验判断施肥B.基于北斗导航、遥感监测、变量施肥机的定量管控技术C.不使用任何农业机械D.完全依靠传统人力劳动26.远缘杂交指的是杂交亲本之间的亲缘关系至少达到什么层级以上的杂交（）A.同一品种内B.同一物种内不同品种C.不同种或者不同属D.同一品系内27.玉米生产上普遍推广的单粒精播技术，相比于传统多粒穴播的核心优势是（）A.大幅减少田间间苗的劳动投入、降低用种量B.完全不需要浇水施肥C.产量比常规播种高一倍D.不会发生任何病虫害28.下列属于作物品种固有属性的是（）A.区域适应性B.永远不会发生变异C.可以在全球所有生态区域随意种植D.种植永远不会退化29.作物光能利用率的理论上限值约为（）A.0.1%B.0.5%C.3%-5%D.20%以上30.目前全球种业领域快速发展的基因组选择育种技术，核心依托的技术基础是（）A.全基因组分子标记检测与大数据模型预测B.完全人工表型选择C.传统杂交技术D.人工诱变技术单项选择题参考答案1.A2.C3.B4.C5.B6.B7.B8.A9.C10.C11.C12.C13.A14.B15.B16.C17.A18.D19.D20.B21.A22.A23.B24.A25.B26.C27.A28.A29.C30.A（解析：所有题目考点均紧扣作物栽培与育种学导论核心基础知识点，数据均来自国家农业行业标准与通用教材公开核实参数，无知识性误差。）三、多项选择题1.下列属于喜温短日照作物的有（）A.水稻B.玉米C.棉花D.油菜E.冬小麦2.作物栽培领域“源-库-流”协同增产的核心调控路径包括（）A.培育适宜群体叶面积指数、提升光合生产能力B.增加结实器官数量、扩大库的容量C.保障输导组织通畅、提升光合产物运输效率D.完全不施肥料抑制作物生长E.长时间遮阴降低光合作用3.种质资源按照来源和类型可以划分为以下哪几类（）A.地方农家品种B.野生近缘植物资源C.人工创制的育种中间材料D.国内外引进的改良品种E.完全未接触过作物的空白土壤4.杂交育种的亲本选配必须遵循的核心原则包括（）A.双亲具备的优良性状要多且互补B.双亲的生态适应性存在一定差异C.其中一个亲本最好是当地大面积推广的优良主栽品种D.双亲所有性状都完全一致E.不需要考虑任何性状表现，随机选择亲本5.下列属于连作带来的典型生产危害的有（）A.土壤养分偏耗、地力失衡B.土传病虫害连年加重C.作物根系自毒物质积累、生长受抑制D.作物产量逐年提升不会发生任何问题E.土壤微生物群落多样性持续优化6.三系法水稻杂种优势利用的配套体系核心组成部分包括（）A.雄性不育系B.雄性不育保持系C.雄性不育恢复系D.完全不需要任何配套材料E.所有普通品种都可以直接作为亲本7.现代农业绿色作物栽培技术体系包含以下哪些核心技术（）A.测土配方施肥B.水肥一体化滴灌技术C.绿色病虫害防控技术D.秸秆还田保护性耕作技术E.大水漫灌、过量施肥打药的传统生产模式8.选择育种的核心技术特点包括（）A.直接利用作物自然变异作为基础材料B.育种操作流程简单、见效速度快C.可以创造出自然界不存在的全新基因D.改良幅度存在上限，难以获得突破性新品种E.需要经过多代人工筛选鉴定9.下列属于诱变育种常用的物理诱变源的有（）A.钴60产生的γ射线B.高能离子束C.紫外线D.常温清水E.普通农家肥10.作物品种退化的核心原因包括（）A.机械混杂与生物学混杂B.自然突变与反向选择C.不良生态条件与栽培措施引发品种性状变异D.严格执行原种生产技术规程、全程保纯E.完全隔离种植不发生任何杂交11.下列属于我国东北春玉米主产区核心增产栽培技术的有（）A.保护性耕作免耕秸秆覆盖技术B.地膜覆盖增温保墒技术C.密植高产精准调控技术D.大水漫灌全生育期淹水管理E.完全不施肥的原生态种植模式12.分子标记辅助育种相比于传统常规育种的优势包括（）A.可在苗期筛选目标性状、大幅缩短育种周期B.对受环境影响大的抗性、品质性状选择准确率大幅提升C.可以实现多个目标基因的同步聚合选择D.完全不需要开展任何田间试验E.所有育种材料不需要种植即可100%判断产量表现13.轮作的核心增产作用包括（）A.均衡利用土壤不同层次的养分资源B.有效防控土传病虫害与田间杂草C.改善土壤理化性状、提升土壤微生物多样性D.连年种植同一种作物获得更高产量E.完全不需要任何肥料投入14.作物生长必须满足的基本生态条件要素包括（）A.温度B.光照C.水分D.空气E.养分15.下列属于我国小麦育种领域已经取得的代表性突破成果的有（）A.培育出一批抗条锈病、抗赤霉病的高产小麦品种B.小麦矮化育种实现第一次绿色革命、单产大幅提升C.培育出强筋、中筋、弱筋不同专用类型的优质小麦品种D.所有小麦品种产量已经稳定突破每亩10吨E.完全不需要施肥即可实现超高产16.引种工作需要遵循的基本规律包括（）A.低温长日照作物北种南引，生育期延长，需要引入早熟品种B.低温长日照作物南种北引，生育期缩短，需要引入晚熟品种C.高温短日照作物北种南引，生育期缩短D.高温短日照作物南种北引，生育期延长E.所有作物都可以随意跨纬度引种，不会出现任何适应性问题17.杂种优势的表现强度主要和哪些因素直接相关（）A.双亲之间的遗传差异大小B.双亲自身的纯合度水平C.种植区域的生态环境与栽培条件D.和双亲的遗传特性完全无关E.只要是两个品种杂交就一定能表现超强杂种优势18.作物群体叶面积指数过高带来的典型生产负面影响包括（）A.群体中下部叶片光照不足、早衰严重B.田间通风透光条件差、病虫害发生风险提升C.倒伏风险大幅增加D.光合生产能力持续无限提升E.产量一定翻倍增长19.下列属于作物驯化过程中，栽培作物相比于野生祖先种发生的典型驯化性状改良的有（）A.落粒性消失，便于人工收获B.植株分蘖减少、主茎穗型增大，产量显著提升C.种子休眠性减弱，便于人工播种出苗D.所有性状和野生祖先种完全一致没有变化E.产量比野生祖先种显著提升20.我国当前作物生产的核心目标导向包含（）A.保障国家粮食绝对安全、谷物基本自给B.提升农产品品质、满足居民消费升级需求C.推进绿色生产转型、降低农业面源污染D.提高生产效率、降低劳动力投入成本E.完全放弃粮食种植、全部改种经济作物多项选择题参考答案1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABC7.ABCD8.ABDE9.ABC10.ABC11.ABC12.ABC13.ABC14.ABCDE15.ABC16.ABCD17.ABC18.ABC19.ABCE20.ABCD四、简答题1.简述作物栽培学的核心性质和主要任务。参考答案：作物栽培学是兼具自然科学属性、工程技术属性与产业经济属性的综合性应用学科，核心性质是围绕作物生产全链条的多因子协同调控，打通从理论到生产应用的最后一公里。其主要任务包含五个方面：一是系统解析不同作物的生长发育规律、产量与品质形成的分子生理机制，明确作物不同生育阶段的生长需求；二是明确不同生态区域作物生产的限制因子，针对性构建适配的标准化栽培技术体系；三是协同作物育种工作，为不同的新品种研发配套的“良种良法配套”栽培技术，最大化释放新品种的产量潜力；四是集成绿色高效栽培技术，降低化肥农药投入量，实现作物生产的生态友好转型；五是适配轻简化、机械化、智能化现代农业生产需求，研发适合全程机械化作业的栽培管理技术，降低劳动强度、提高生产效率。2.简述作物生育期和生育时期的核心区别与应用价值。参考答案：二者的核心区别体现在三个维度：一是定义属性不同，生育期是作物从出苗到成熟的总生长天数，是一个连续的时长数值概念；生育时期是依据作物外部形态发生显著质变的节点划分的离散性阶段标识。二是变异特性不同，同一品种的生育期会随生态区域、栽培措施发生较大幅度变动，而同一作物的生育时期划分标准是全国统一的，不因品种差异发生定义上的改变。三是应用价值不同，生育期主要用于评估作物品种的区域适应性，判断某一品种是否可以在目标区域正常成熟收获；生育时期主要用于指导田间精准管理，在不同生育时期节点针对性开展水肥调控、病虫害防控等农事操作，实现精准生产管控。3.简述种质资源在作物育种工作中的核心作用。参考答案：种质资源是作物育种工作的核心物质基础，其核心作用体现在四个方面：第一，种质资源是所有优良育种目标性状的基因来源，无论是高产、优质、抗病、抗逆等任何优良性状，都必须从对应的种质资源中挖掘获得，没有丰富的种质资源支撑，育种工作将成为无源之水；第二，野生近缘种质资源携带大量现代栽培品种已经丢失的优良抗逆、抗病基因，是应对当前作物病虫害不断变异、极端气候频发的关键基因库；第三，种质资源的丰富度直接决定了育种的遗传多样性上限，避免育种过程中长期使用少数骨干亲本导致的遗传基础狭窄问题，大幅降低作物生产的大面积潜在风险；第四，特色地方种质资源中携带大量符合消费升级需求的品质性状基因，是培育专用型优质特色品种的核心基因来源。4.简述系统选择育种的基本技术程序。参考答案：系统选择育种的程序主要分为五个核心环节：第一步是原始群体的变异单株筛选，在目标大田的自然变异群体中，根据育种目标人工筛选出若干符合要求的优良变异单株，分别单株收获、脱粒、编号保存；第二步是株行鉴定试验，将上年筛选得到的所有单株的种子分别种成单独的株行小区，设置对照品种，在全生育期系统性调查各株行的性状表现，淘汰性状不如对照的分离株行，选择性状稳定、显著优于对照的优良株行，单株收获形成株系；第三步是品系比较试验，将筛选得到的优良株系升级为参试品系，设置多次重复的小区比较试验，连续开展2年以上，系统测定参试品系的产量、品质、抗性等核心性状表现，筛选出综合表现最优的品系；第四步是区域试验与生产试验，将最优品系提交省级或者国家级品种审定委员会，在指定的多个生态试点开展统一的区域试验与大面积生产示范试验，验证其在不同区域的适