2025年作物育种学总论期末试卷及答案

2025年作物育种学总论期末试卷及答案适用专业：农学、种子科学与工程（本科2022级）考试时间：120分钟满分：100分一、名词解释（共10题，每题2分，共20分）1.作物育种学2.种质资源3.轮回选择4.杂种优势5.近等基因系6.分子标记辅助选择7.育种目标8.远缘杂交9.品种审定10.原种二、单项选择题（共15题，每题1分，共15分）1.下列作物中，属于常异花授粉作物的是（）A.小麦B.水稻C.棉花D.玉米2.作物种质资源长期保存库的标准保存温度为（）A.-20℃±2℃B.4℃±2℃C.15℃±2℃D.25℃±2℃3.作物引种成功的核心判定依据是引入品种与引入地区的（）匹配程度A.光照条件B.温度条件C.生态条件D.土壤条件4.自花授粉作物杂交育种中，系谱法的单株选择最早起始于（）A.F₁代B.F₂代C.F₃代D.F₄代5.回交育种中，用于多次回交、作为优良性状轮回供体的亲本称为（）A.轮回亲本B.非轮回亲本C.供体亲本D.诱变亲本6.杂种优势度量指标中，“超亲优势”是指杂种一代的表现超过（）的数值A.双亲性状平均值B.双亲中最优亲本C.当地主栽品种D.国家区试对照7.目前国内外作物诱变育种中应用最广泛的物理诱变剂是（）A.紫外线B.X射线C.γ射线D.重离子束8.远缘杂交中，用于克服受精后杂种胚败育问题的核心技术是（）A.混合授粉B.柱头移植C.幼胚离体培养D.染色体加倍9.下列分子标记类型中，属于共显性遗传、且检测无需PCR扩增的是（）A.SSRB.RFLPC.RAPDD.SNP10.轮回选择方法最初应用于异花授粉作物的群体改良，其核心优势是（）A.快速获得纯合系B.有效保留群体遗传多样性并积累优良基因C.育种周期短D.操作简便无需人工授粉11.根据《中华人民共和国种子法》，我国主要农作物品种实行（）审定制度A.国家级单级B.省级单级C.国家和省两级D.国家、省、市三级12.下列育种方法中，能最快速获得纯合基因型、显著缩短育种年限的是（）A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.分子标记辅助育种13.作物抗虫育种中，“抗生性”抗性机制的核心是（）A.作物形态结构阻碍害虫取食产卵B.害虫取食后生长发育受抑制甚至死亡C.作物耐受害虫危害且产量损失小D.作物释放挥发性物质驱避害虫14.自花授粉作物杂交育种中，混合选择法相较于系谱法的突出优势是（）A.单株基因型鉴定准确B.群体遗传多样性保留更充分C.性状纯合速度更快D.不良基因型淘汰更彻底15.下列研究内容中，不属于作物育种学总论研究范畴的是（）A.育种目标制定原理B.种质资源发掘利用C.水稻稻瘟病抗性基因克隆D.品种审定与推广规则三、多项选择题（共5题，每题3分，共15分。多选、少选、错选均不得分）1.现代作物育种的核心目标通常包括（）A.高产B.优质C.稳产D.适应性广E.生育期适宜2.下列属于作物种质资源常规保存方式的有（）A.种植保存B.低温贮藏保存C.离体组织培养保存D.基因文库保存E.利用保存3.杂交育种的亲本选配应遵循的基本原则有（）A.双亲优点多、缺点少，性状互补B.亲本之一为当地适应性好的主栽品种C.亲本间遗传差异较大、生态型差异明显D.亲本配合力较高E.双亲必须同时具备所有目标性状4.作物杂种优势产业化利用的必备条件包括（）A.筛选出强优势的杂交组合B.拥有高纯度的亲本材料C.具备简便高效的制种技术D.作物必须为异花授粉类型E.杂交后代性状可稳定遗传5.分子标记技术在作物育种中的主要应用场景包括（）A.种质资源遗传多样性鉴定B.目标基因的定位与克隆C.分子标记辅助选择育种D.杂种优势群划分与亲本选配E.品种DNA指纹图谱构建四、简答题（共4题，每题7分，共28分）1.简述作物育种学的学科性质与核心任务。2.简述杂交育种中系谱法的基本选择程序及优缺点。3.简述种质资源在现代作物育种中的地位与作用。4.简述我国主要农作物品种审定的核心意义与基本流程。五、论述题（共2题，每题11分，共22分）1.试述作物杂种优势的概念、经典遗传基础假说，以及不同繁殖方式作物利用杂种优势的主要途径。2.结合我国种业振兴行动“种源自主可控、种业科技自立自强”的核心要求，论述现代作物育种技术的发展趋势及对我国育种创新的启示。参考答案一、名词解释（共10题，每题2分，共20分）1.作物育种学：是研究选育与繁殖作物优良品种的理论与方法的科学，以遗传学、生态学、植物生理学等学科为基础，兼具理论性与实践性，是作物学的核心分支学科。2.种质资源：又称遗传资源、基因资源，指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型，包括地方品种、改良品种、野生近缘种、人工创造的变异材料等。3.轮回选择：是一种群体改良方法，通过从基础群体中选择优良个体进行互交，形成新一轮群体，再从新群体中选择优良个体，如此循环多代，逐步提高群体中优良基因的频率，同时保持群体的遗传多样性。4.杂种优势：指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量或品质等方面优于双亲或对照品种的现象，是生物界普遍存在的遗传现象。5.近等基因系：指通过多次回交或重组自交等方法构建的、遗传背景高度一致，仅在个别染色体区段或目标性状上存在差异的一系列品系，是基因定位、功能研究和性状遗传分析的重要材料。6.分子标记辅助选择：是将分子标记应用于育种过程中，通过检测与目标性状紧密连锁的分子标记的基因型，直接判断个体是否携带目标基因，从而提高选择的准确性和效率，减少盲目性的育种技术。7.育种目标：指在一定的自然、栽培和经济条件下，对选育的作物品种在性状上的具体要求，是育种工作的首要环节和核心依据，决定了育种的方向和技术路线选择。8.远缘杂交：指分类学上不同种、属或亲缘关系更远的物种之间的杂交，可将不同物种的优良性状整合到一起，创造新的变异类型，是拓展作物遗传基础、创制新种质的重要途径。9.品种审定：指由法定的品种审定机构，按照规定的程序和标准，对新育成或引进的作物品种的丰产性、适应性、抗逆性、品质等性状进行审查鉴定，决定其是否准予推广及推广范围的制度。10.原种：指用育种家种子繁殖的第一代至第三代，或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子，是良种繁育的基础材料，具有典型性、一致性和优良的种性。二、单项选择题（共15题，每题1分，共15分）1.C2.A3.C4.B5.A6.B7.C8.C9.B10.B11.C12.C13.B14.B15.C三、多项选择题（共5题，每题3分，共15分）1.ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABC5.ABCDE四、简答题（共4题，每题7分，共28分）1.学科性质：作物育种学是农业科学领域的核心应用学科，以遗传学、分子生物学、生态学、植物生理学等为理论基础，研究作物优良品种选育与繁殖的理论、方法和技术，兼具理论创新性与实践应用性，直接服务于农业生产与种业发展（2分）。核心任务：①研究作物性状的遗传变异规律，发掘、收集、保存、评价各类种质资源，为育种创新提供物质基础（1分）；②结合市场需求与生产条件，制定科学合理的育种目标（1分）；③探索并应用先进的育种技术，选育符合目标要求的优良作物品种（1分）；④建立高效的良种繁育体系，生产高质量的作物种子，保障优良品种的推广应用（1分）；⑤开展品种审定、种子质量检测等相关研究，维护种业市场秩序与农业生产安全（1分）。2.基本程序：①F₁代：按杂交组合种植，拔除假杂种，淘汰不良组合，优良组合按组合混收（1分）；②F₂代：按组合稀植种植，性状大量分离，进行单株选择，当选单株分株收获并编制系谱号（1分）；③F₃代：将F₂当选单株种植为株行（系统），从优良系统中继续选择优良单株，系谱编号延续（1分）；④F₄-F₆代：继续进行系统间与系统内选择，直到系统内性状整齐一致（纯合稳定），升入鉴定圃进行产量、抗性等综合性状鉴定（1分）。优缺点：优点：系谱清晰可追溯，便于总结育种经验；对质量性状和遗传力高的数量性状选择效率高；性状纯合速度快（2分）。缺点：早代选择遗传力低的数量性状准确性差，易丢失优良基因型；工作量大，人力物力投入多；选择压力大易导致群体遗传基础狭窄（1分）。3.地位：种质资源是作物育种的物质基础和核心战略资源，是育种创新的源头，没有丰富的种质资源，育种工作就会成为无源之水、无本之木，直接决定育种的潜力和上限（2分）。作用：①是选育优良品种的基础材料，所有突破性品种的选育都依赖关键种质资源的发掘与利用，如矮化育种依赖矮秆种质“矮脚南特”“农林10号”（1分）；②是创制优异育种中间材料的基因来源，可通过远缘杂交、基因工程等方式将野生种质中的抗逆、抗病等优良基因导入栽培种（1分）；③是拓展作物遗传基础、应对生物与非生物胁迫的核心保障，在气候变化、病虫害流行的背景下，丰富的种质资源是保障粮食安全的重要支撑（1分）；④是开展生物学基础研究的重要材料，基因功能解析、性状遗传规律研究都依赖多样的种质材料（1分）；⑤是国家农业战略资源，是种业国际竞争的核心筹码，关系到国家粮食安全与农业可持续发展（1分）。4.核心意义：①保障农业生产用种安全，避免不合格品种给农业生产造成重大经济损失（1分）；②规范品种管理，维护育种者、种子生产者和使用者的合法权益（1分）；③加快优良品种的筛选与推广，推动农业生产水平提升，促进农民增收（1分）；④维护种子市场秩序，杜绝虚假品种宣传与非法品种推广（1分）。基本流程：我国主要农作物实行国家、省两级审定制度，流程为：①品种试验：申请者开展或委托开展区域试验（连续2-3年，鉴定丰产性、适应性、抗逆性、品质等）和生产试验（1年，接近生产条件下的大面积表现鉴定）（1分）；②申请受理：育种者或申请人向品种审定委员会提交审定申请及相关材料，包括选育报告、试验数据、抗性/品质检测报告等（1分）；③初审与审定：专业委员会对材料进行初审，必要时开展现场考察，之后提交品种审定委员会全体会议投票表决，达到法定票数的通过审定（1分）；④公告发证：通过审定的品种由审定委员会发布公告，授予审定编号，明确适宜推广区域。五、论述题（共2题，每题11分，共22分）1.概念：杂种优势是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、品质等方面优于双亲均值甚至最优亲本的遗传现象，是生物界普遍存在的规律（2分）。经典遗传基础假说：①显性假说：认为杂种优势源于双亲的有利显性基因在F₁代中聚集，通过显性互补作用掩盖了隐性有害基因的效应，从而表现出优势。该假说强调显性基因的累加作用，得到了大量试验数据支持，但无法解释所有杂种优势现象（2分）；②超显性假说：认为等位基因的杂合性是杂种优势产生的根本原因，杂合基因型的表现优于任何一种纯合基因型，等位基因间的互作（包括功能互补、表达调控差异等）产生了超亲效应。该假说能解释部分显性假说无法解释的现象，但忽略了非等位基因的作用（2分）。后续研究还发现非等位基因的上位性互作、基因表达调控网络的重编程等也是杂种优势的重要遗传基础（1分）。主要利用途径：①人工去雄制种：适用于花器大、去雄操作简便、繁殖系数高的作物，如玉米、烟草，人工去除母本雄蕊后授父本花粉生产杂交种（1分）；②雄性不育系利用：是应用最广泛的途径，包括细胞质雄性不育（三系法）、光温敏雄性不育（两系法）等，利用不育系作母本，恢复系作父本制种，不育系通过保持系繁殖，适用于水稻、玉米、油菜等作物（1分）；③自交不亲和系利用：利用十字花科等作物的自交不亲和特性，以自交不亲和系为母本、亲和系为父本制种，无需人工去雄（1分）；④无性繁殖作物的杂种优势固定：马铃薯、甘薯等无性繁殖作物，获得优良F₁个体后可通过无性繁殖长期固定杂种优势，无需年年制种（1分）。2.发展趋势：①育种技术交叉融合：传统杂交育种、诱变育种与分子生物学技术、信息技术深度融合，全基因组选择、基因编辑、分子设计育种等前沿技术逐步常规化，育种效率和精准度大幅提升。比如全基因组选择可实现对低遗传力复杂性状的早期选择，育种周期缩短50%以上（2分）；②育种目标多元化：从过去以高产为核心，向高产、优质、绿色、专用、耐逆等多目标协同转变，既要保障粮食产量，也要满足消费升级需求，同时适应气候变化、减少化肥农药投入，实现农业绿色发展（2分）；③种质资源精准化利用：从表型鉴定向“基因型+表型+环境”的三维精准鉴定转变，依托泛基因组测序、高通量表型检测等技术，大规模发掘种质资源中的优异等位基因，建立数字化基因资源库，实现种质资源的精准挖掘和靶向利用（2分）；④育种智能化工程化：依托人工智能、物联网、大数据等技术，构建高通量表型平台、智慧育种系统，实现育种数据的智能分析、育种材料的精准设计，推动育种从“经验育种”向“设计育种”“精准育种”转变（1分）；⑤育种主体产业化：逐步形