2026年作物遗传育种学(杂交育种技术基础)试题及答案

2026年作物遗传育种学(杂交育种技术基础)试题及答案一、名词解释题（每小题3分，共30分）1.狭义杂交育种2.一般配合力（GCA）3.特殊配合力（SCA）4.聚合杂交5.系谱选择法6.改良混合选择法7.临界不育温度8.配子体选择9.轮回亲本10.生态适应性亲本互补原则参考答案：1.狭义杂交育种：指通过人为将两个或两个以上遗传性不同的作物品种（稳定纯合材料）进行有性杂交，创造遗传变异丰富的杂种后代群体，进而在杂种后代中通过多代定向选择、连续鉴定培育，获得兼具双亲优良性状、且性状稳定一致、符合大田生产应用需求的常规作物新品种的育种技术体系，是当前我国粮食作物主栽品种培育的核心主流技术路径，区别于远缘杂交、体细胞杂交等广义杂交技术范畴。2.一般配合力（GCA）：指某一个亲本品种或品系在与一系列其他遗传背景的亲本杂交后，其杂种后代在某一数量性状上的平均表现水平，由亲本的加性基因效应决定，数值高低可稳定遗传，是筛选杂交育种核心骨干亲本的核心量化指标。3.特殊配合力（SCA）：指某两个特定亲本杂交组配后，其杂种后代的性状表现水平偏离双亲该性状平均表现期望值的幅度，由基因的显性效应、上位性效应等非加性遗传效应决定，是商业化杂交强优势组合筛选的核心评价指标。4.聚合杂交：指将3个及以上携带不同优良目标性状（如抗逆、高产、优质）的亲本材料，通过多轮次阶梯式杂交组配，将分散在不同亲本中的多个有利基因逐步聚合到同一个杂种后代个体中的杂交组配方式，是当前作物多性状协同改良的核心技术路径。5.系谱选择法：指从杂种分离世代开始，对当选的单株进行连续编号、明确记录其亲缘关系世代衍生脉络，后续各育种世代均按照株系、株群依次开展性状鉴定与定向选择的后代选择方法，最终形成的新品种系谱信息清晰，性状追溯性强。6.改良混合选择法：指在杂种分离的早代阶段，按照育种目标的性状要求选择符合标准的单株混合收获、混合种植，直到杂种后代群体的性状纯合度达到85%以上的F5或F6世代后，再开展单株选择、性状鉴定的杂种后代选择方法，可最大程度保留群体遗传变异量，降低早代人工选择的误差。7.临界不育温度：指温敏型细胞核雄性不育系表现为完全雄性不育的最高临界环境温度阈值，以水稻两系不育系为例，生产上应用的合格不育系临界不育温度普遍稳定在23.5℃~24℃区间，在该温度以下时不育系花粉完全可育，可用于不育系自身繁殖，温度高于阈值时花粉完全败育，可用于杂交制种。8.配子体选择：指在杂种后代的配子世代（花粉、卵细胞、幼胚阶段），直接针对携带目标有利基因的配子进行定向筛选，淘汰不符合育种目标的配子个体，从源头上降低杂种后代群体的选择规模，大幅提升目标基因型获得概率的选择技术。9.轮回亲本：指回交育种技术体系中，被持续多代重复用于和回交后代材料杂交的亲本品种，通常是当前生产上大面积推广应用的优良主栽品种，仅存在1~2个个别缺陷性状需要改良，经过多代回交后，改良株系98%以上的遗传背景与轮回亲本完全一致。10.生态适应性亲本互补原则：指杂交组配的双亲分别适应不同的生态种植区、或分别适配不同的栽培环境条件，通过杂交使杂种后代整合双亲的生态适应性优势，最终培育出适配更大范围种植区域、抗逆场景更丰富的作物新品种的亲本选配核心原则。二、填空题（每空1分，共25分）1.杂交育种中亲本选配的四大核心通用原则分别是____、____、____、____。2.小麦常规人工去雄操作的适宜时间为母本麦穗抽穗后____天、大田环境气温稳定在____℃区间时，去雄后套袋的最佳标记观察周期为____天，可最大程度同步保障父本花粉活力与母本雌蕊育性。3.水稻三系杂交育种的核心配套系统由____、____、____三部分构成，其中雄性不育系的自身花粉败育率需达到____%以上才能满足商业化制种的纯度要求。4.杂交方式中的三交是指____，其第一次杂交的F1代与第三个亲本杂交后，最终后代群体中第一个参加杂交的亲本的理论遗传组分占比为____%。5.依据2024年修订发布的《主要农作物品种审定办法》要求，杂交育种培育的普通春玉米品种参加国家统一试验的区域试验有效点次不少于____个，籽粒平均增产率较对照品种需达到____%以上，且抗病性指标全部达标的前提下，才能进入生产试验环节。6.杂种后代系谱法选择的常规最早选择世代是____代，对于显性单基因控制的抗病虫害、品质性状选择可提前至____代开展单株选择淘汰。7.回交育种体系中，若目标改良性状由单显性基因控制，连续回交____代即可获得目标性状纯合且遗传背景恢复至轮回亲本98%以上的稳定改良株系，若目标性状为单隐性基因控制，则需每回交____代后增加一次自交筛选操作，才能鉴定出携带目标隐性基因的杂合单株。8.人工杂交授粉完成后，需在杂交单株的标记吊牌上清晰标注三项核心溯源信息，分别为____、____、____。9.常规甘蓝型油菜人工杂交制种的母本适宜去雄操作部位为花序中上部的____阶段花蕾，去雄后____小时内完成授粉操作，可将杂交结实率提升至70%以上。参考答案：1.双亲具有较多共有点且性状优缺点互补、亲本之一必须是当地大面积推广应用的优良主栽品种、双亲的生态类型和亲缘关系保持适当距离、双亲均具备良好的育种配合力2.2~3、18~22、7~103.雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系、99.94.三个不同遗传背景的纯合亲本分先后开展两次有性杂交的组配方式、255.20、56.F2、F17.4、18.母本材料编号/名称、父本材料编号/名称、杂交授粉准确日期9.黄熟前、24三、单项选择题（每小题2分，共40分）1.下列杂交组配方式中，双亲对后代群体的遗传理论贡献率各占50%的是（）A.三交B.单交C.四交D.双交2.两系法杂交水稻制种生产中，为保障不育系花粉完全败育，花期时段田间环境温度需连续7天以上高于（）A.20℃B.22℃C.23.5℃D.28℃3.下列杂种选择方法中，更适配水稻、小麦等自花授粉作物高产、株型等多基因控制数量性状选择的是（）A.系谱法B.混合法C.集团选择法D.一粒传法4.杂交育种中开展配合力测定时，双列杂交试验的Griffing方法2通常需要配置的杂交组合数量为（P为亲本数量）A.P(P-1)/2B.P²C.P(P+1)/2D.2P5.普通小麦杂交育种的杂种F2代群体规模最低不宜少于（）株，才能保证获得所有目标性状基因的重组单株A.500B.1000C.2000D.50006.人工去雄操作完成后套袋的核心作用是（）A.保持植株水分B.避免非目标花粉污染C.提升结实率D.加快籽粒发育7.杂交育种培育出的新品系在参加区域试验之前，必须完成不少于（）代的自交纯合，确保品种性状稳定性达标A.3B.5C.7D.98.下列杂交组配方式中，属于渐渗杂交改良作物特定性状的核心方式是（）A.单交B.复交C.回交D.聚合杂交9.玉米人工辅助去雄的最佳操作时间为雄穗抽出后散粉前（）天A.1B.2C.3D.510.杂种后代系谱法选择过程中，性状稳定性状基本一致的世代节点为（）A.F2代B.F3代C.F5代D.F7代11.杂交育种中，若双亲的生育期差异超过15天，花期调控的最安全有效方式为（）A.水肥调控B.分期播种C.温度处理D.激素调节12.依据我国现行作物种子质量标准，常规杂交育种培育的小麦良种的品种纯度最低要求为（）A.96.0%B.98.0%C.99.0%D.99.9%13.下列性状指标中，属于亲本一般配合力直接决定的是（）A.杂种F1代的产量平均表现B.特定杂交组合的杂种优势表现C.组合的特殊配合力效应值D.杂交后代的杂种不育概率14.水稻人工杂交授粉操作中，传统田间赶粉操作的适宜时间为每日（）时段A.8:00~9:00B.10:30~12:00C.14:00~15:30D.16:00~17:0015.改良混合法选择杂种后代时，从混合种植改为单株选择的最早适宜世代为（）A.F2代B.F3代C.F5代D.F7代16.回交育种改良作物的隐性质量性状时，目标性状纯合的改良株系的筛选概率在回交2代后自交1代的群体中占比为（）A.12.5%B.25%C.50%D.75%17.下列杂交组配方式中，5个不同亲本聚合目标基因效率最高的组配模式是（）A.阶梯式聚合杂交B.单交+复交C.双交D.回交聚合18.杂交育种中开展亲本抗病性人工接种鉴定时，接种的病原菌浓度要求为每毫升孢子悬浮液包含孢子数量（）A.1×10³个B.1×10⁵个C.1×10⁶个D.1×10⁸个19.玉米杂交制种过程中，父本与母本的种植行比常规最高不超过（），才能保障田间花粉供应量充足A.1:2B.1:4C.1:6D.1:820.当前杂交育种中利用SNP基因芯片开展后代目标性状背景选择的最低适宜世代为（）A.F1代B.F2代C.F3代D.BC1F1代参考答案：1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.B8.C9.A10.C11.B12.B13.A14.B15.C16.A17.A18.C19.C20.D四、多项选择题（每小题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于杂交育种技术基础核心操作流程模块的有（）A.亲本资源精准鉴定与选配B.杂交组配与人工控花授粉C.杂种后代群体定向选择D.新品系产量与适应性多年多点鉴定E.品种商业化推广与销售2.下列指标中，属于杂交育种合格骨干亲本必须满足的基础指标的有（）A.自身农艺性状优良B.一般配合力高C.遗传纯合度≥99.5%D.携带至少1个独特的优良目标性状E.植株绝对高度超过2米3.人工杂交去雄技术的三类主流操作方法包括（）A.人工徒手去雄法B.温汤杀雄法C.化学药剂杀雄法D.辐射诱变去雄法E.转基因去雄法4.系谱选择法相较于混合选择法的技术优势包括（）A.育种世代亲缘关系清晰，便于追溯优异株系来源B.针对性强，可在早代高效筛选质量性状优良单株C.育种周期更短，定向选择效率更高D.群体遗传变异保留量更大，不会丢失稀有重组基因型E.操作流程简单，育种人力成本更低5.回交育种技术的核心技术适用场景包括（）A.改良现有主栽品种的1~2个个别缺陷性状B.快速转育作物的雄性不育系材料C.定向导入远缘野生资源中的优良抗逆基因D.大幅改良现有品种的产量杂种优势潜力E.培育遗传背景高度一致的近等基因系材料6.影响人工杂交授粉结实率的核心环境因素包括（）A.授粉当日的环境温度B.授粉时段的空气相对湿度C.父本花粉的活力水平D.母本雌蕊的发育成熟度E.土壤速效氮含量7.聚合杂交相较于两亲本单交的遗传变异优势包括（）A.杂种后代群体的有利基因重组类型更丰富B.可同步聚合3个及以上不同来源的优良目标性状C.培育出突破性新品种的概率显著提升D.杂种后代的遗传背景单一，选择难度更低E.不需要开展后续的性状鉴定环节8.依据《主要农作物品种审定办法》规定，我国当前开展杂交育种区域试验的必测核心性状指标包括（）A.产量水平B.抗病虫性C.品质指标D.生态适应性E.转基因成分9.两系法杂交制种过程中的核心防杂保纯操作要点包括（）A.严格调控亲本播期差，确保花期完全相遇B.母本去雄彻底，不存在花粉自交结实风险C.制种区域周边设置不少于500米的空间隔离带D.全程避免非目标花粉飞入制种区域E.收获时父本母本混合收获10.杂交育种中配子体选择技术的常用实现路径包括（）A.对花粉开展优选培养，定向筛选携带抗逆基因的优势花粉B.对幼胚开展离体培养，直接筛选携带目标基因的幼胚C.在花粉母细胞减数分裂时期开展定向胁迫筛选D.对杂交后代种子开展无菌催芽筛选E.对成株开展产量性状选择参考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCE6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD五、简答题（每小题7分，共42分）1.简述杂交育种中选配当地主推品种作为核心亲本的技术逻辑。参考答案：当地主推品种是经过至少3年以上大面积生产验证的商业化品种，其对当地主产区的土壤、气候、栽培管理模式的生态适应性已经完全被驯化，农艺性状、产量水平、品质性状均符合当前生产的主流要求，将其作为杂交核心亲本，其优良的加性效应基因可稳定传递给杂种后代，培育出的新品系不需要重新开展大面积生态适应性驯化，可将品种的后续推广周期缩短30%以上，同时该类品种的一般配合力普遍较高，与其他优异种质资源杂交后容易出现超亲变异的优良单株，大幅提升育种选择效率。2.比较系谱法和改良混合法在杂种后代选择应用中的适配场景差异。参考答案：系谱法适用于自花授粉作物的质量性状为主的育种项目，比如抗病性、品质性状改良，可在早代定向选择目标单株，亲缘关系清晰，育种周期短，但缺点是早代人工选择容易丢失大量潜在的优良重组基因型；改良混合法适用于高产、抗逆等多基因控制的数量性状改良育种项目，早代混合收获种植可最大程度保留群体的遗传变异量，降低早代人工选择误差，在高世代群体纯合度较高后再开展单株选择，可大幅提升优良单株的获得概率，缺点是育种周期相对更长，系谱信息不够清晰。3.简述人工去雄操作的三类核心质控要点。参考答案：第一是去雄操作的时间精准控制，必须在母本雄蕊尚未发育成熟、花粉未开始散粉前完成去雄，避免自交花粉提前散粉造成的母本自交污染；第二是去雄操作过程中要完全去除母本所有的雄蕊，不能有残留，去雄时避免损伤雌蕊柱头，保障后续授粉后的结实率；第三是去雄完成后第一时间套袋隔离，同时在植株上做好清晰的标记信息，避免后续不同杂交组合混淆。4.分析多亲本聚合杂交相较于两亲本单交的遗传变异优势。参考答案：两亲本单交仅能实现2个品种的基因重组，遗传变异类型有限，很难培育出综合性状远超双亲的突破性新品种；多亲本聚合杂交可将3个及以上不同来源的优异亲本的有利基因逐步聚合到同一个遗传背景中，杂种后代群体的基因重组类型丰富度是单交群体的3倍以上，可同步聚合抗病、优质、高产、抗逆等多个优良性状，培育出的新品种综合性状会显著优于传统单交培育的品种，适配更复杂的生产种植场景。5.简述杂交育种中配子体选择技术的应用价值。参考答案：传统的成株期选择需要在杂种后代的植株生长成熟后开展表型选择，群体规模大、筛选周期长，配子体选择直接在配子发育阶段开展定向筛选，淘汰不携带目标有利基因的花粉或卵细胞，可将杂种后代群体中目标基因型的出现概率从传统筛选的0.1%以下提升至20%以上，大幅降低育种田间试验群体规模，缩短育种周期40%以上，降低育种人力与时间成本。6.分析当前我国常规杂交育种与分子标记辅助选择融合应用的技术优势。参考答案：传统的杂交育种后代选择完全依赖表型鉴定，容易受到环境因素干扰，选择误差可达30%以上，通过分子标记辅助选择技术，在苗期就可以对杂种单株的目标基因开展精准的基因型鉴定，不需要等待植株生长成熟开展表型鉴定，选择准确率可以提升至98%以上，同时还可以通过背景选择快速将回交后代的遗传背景恢复至轮回亲本水平，将回交育种的纯合周期从传统的6代缩短至3代，大幅提升杂交育种的技术效率。六、论述题（每小题35分，共70分）1.结合2026年我国黄淮麦区小麦赤霉病抗性改良的产业需求，设计一套覆盖亲本选配、杂交组配、后代选择、品系鉴定全流程的高效杂交育种技术方案，明确每个操作节点的技术参数与质控标准。参考答案：首先是亲本选配阶段，按照亲本互补原则选配两个核心骨干亲本：第一个亲本选择当前黄淮麦区大面积推广的主栽品种‘济麦22’，该品种的产量水平、抗倒性、生态适应性均表现突出，仅存在赤霉病抗性差的缺陷；第二个亲本选择引进的赤霉病抗源品种‘苏麦3号’，该品种的赤霉病抗性水平达到免疫级，但是农艺性状差、植株高、产量低；同时选配第三个作为性状改良的骨干亲本‘周麦27’，其产量配合力突出，黄淮地区适应性优异。亲本提前2个月开展种植，全部种植在人工温室中，每株材料种植10个单株，提前利用SNP标记对所有亲本材料开展基因型鉴定，确保亲本遗传纯合度达到99.8%以上，亲本之一的赤霉病抗性基因型纯合。第二是杂交组配阶段，第一步先配置单交组合‘济麦22×苏麦3号’，在温室内开展人工去雄操作，小麦抽穗后2天，气温稳定在20℃时开展人工去雄，去雄后套袋隔离2天，采集苏麦3号的新鲜花粉开展授粉，授粉后套袋标记，收获F1代杂交种子，检测真杂交率确保100%真实；第二年将该F1代作为母本，与‘周麦27’开展三交组配，获得三交F1代种子，构建总群体规模2000株的分离后代群体。第三是杂种后代选择阶段，F2代种植2000个单株，在苗期利用赤霉病抗性的紧密连锁分子标记开展基因型筛选，直接淘汰不携带赤霉病抗性基因的单株，入选携带抗性基因的1200个单株全部收获；F3代按照株系种植，每个株系种植20个单株，在小麦开花期开展赤霉病病原菌人工接种鉴定，淘汰抗病性分离、农艺性状差的株系，入选150个优良抗病株系；F4代开始采用系谱法开展定向选择，重点筛选产量性状、农艺性状优异的单株；到F6代，当选株系的性状完全稳定，开展标准的产量比较试验，筛选出产量水平接近对照品种、赤霉病抗性达到中抗以上水平的优良新品系。第四是品系鉴定阶段，将筛选出的优良新品系开展连续2年的多点产量鉴定试验，设置15个黄淮麦区的试点，统一接种赤霉病病原菌，确保新品系在所有试点的赤霉病抗性均达到中抗以上，产量较对照品种增产5%以上，最终符合标准的品系报送国家品种审定委员会参加小麦新品种区域试验，整个育种全流程周期控制在6年以内，完全满足当前黄淮麦区小麦赤霉病抗性改良的产业需求。2.论述杂交育种配合力测定的核心方法、数据统计逻辑以及在商业化杂交种组配中的实际应用路径。参考答案：