作物育种总论试题及答案

作物育种总论试题及答案一、名词解释（共6小题，每小题3分，共18分）1.驯化：指人类通过长期的选择、引种、栽培干预，将野生植物逐步改造为能够适应人工栽培环境、满足人类生产利用需求的栽培作物的渐进过程，本质是通过人工选择改变野生植物的遗传适应性，使其性状符合人类生产要求，是作物起源与演化的核心环节之一。2.种质资源：又称基因资源，指具有特定种质或基因、可供育种及相关生物学研究利用的所有生物类型，包括地方农家品种、现代改良品种、野生近缘种、人工创制的突变体、育种中间材料、遗传研究材料等，是作物育种的物质基础，决定育种工作的成效上限。3.一般配合力：指某一纯合亲本（自交系、纯系品种）与一组遗传基础不同的其他亲本杂交后，杂种F1代在目标数量性状上的平均表现，由基因的加性效应决定，能够稳定遗传，是亲本选育和组合选配的核心参考指标。4.轮回选择：是作物群体改良的核心方法，指从基础改良群体中选择符合育种目标的优良单株，进行自交与测交鉴定，根据测交结果筛选出配合力高、性状优良的单株，开展单株间的充分互交，重组形成下一轮改良群体，通过“选择-鉴定-互交-重组”的多轮循环，逐步提高群体内优良等位基因频率，累积增效基因，打破不良基因连锁，持续优化群体遗传结构。5.体细胞杂交：又称原生质体融合，指通过酶解法去除两种不同植物的体细胞细胞壁，获得具有活力的原生质体，采用物理（电融合）、化学（聚乙二醇诱导）方法诱导不同来源的原生质体融合形成杂种细胞，再通过离体组织培养获得杂种植株的技术，能够有效克服远缘杂交有性不亲和障碍，实现跨物种的遗传物质转移。6.品种审定：指新品种在商业化推广应用前，由国家或省级法定品种审定机构，按照规定的试验程序，通过多年多点的区域试验、生产试验，对品种的丰产性、稳产性、适应性、抗逆性、品质性状进行综合审查评定，对符合推广要求的品种进行统一定名、登记、公告，明确其适宜种植区域和配套栽培技术的法定制度，是品种进入农业生产领域的必要程序。二、单项选择题（共15小题，每小题1分，共15分）1.下列作物中，属于常异花授粉作物的是（）A.水稻B.玉米C.棉花D.大豆2.下列种质资源保存方式中，适合长期保存顽拗型种子资源的是（）A.-18℃低温种质库保存B.田间种植保存C.超干（含水量<5%）常温保存D.常温干燥器保存3.杂交育种中，系谱法的核心操作要点是（）A.从杂种第一次分离世代开始单株选择，对当选单株分别编种成系统，逐代连续选择直至株系纯合稳定B.分离早代不进行单株选择，按组合混合收获种植，至高代纯合后再选择单株C.杂种各世代均按组合混种，不做任何选择，F5-F6代再一次性选择单株D.杂种分离世代按性状集团分类混合收获，不进行单株选择4.下列育种技术中，能够创造全新等位基因变异的是（）A.杂交育种B.引种C.诱变育种D.倍性育种5.普通小麦（2n=6x=42，染色体组AABBDD）与栽培黑麦（2n=2x=14，染色体组RR）杂交获得的F1植株，经人工染色体加倍后获得的八倍体小黑麦属于（）A.同源多倍体B.异源多倍体C.非整倍体D.二倍体6.质核互作雄性不育系的遗传组成为（）A.细胞质可育N，细胞核可育RfRfB.细胞质可育N，细胞核不育rfrfC.细胞质不育S，细胞核不育rfrfD.细胞质不育S，细胞核可育RfRf7.下列选择方法中，对杂种后代质量性状的选择效率最高的是（）A.系谱法早代选择B.混合法晚代选择C.轮回选择D.集团选择8.下列远缘杂交障碍中，属于受精后生殖隔离的是（）A.花粉在异种柱头上无法萌发B.花粉管伸长受阻无法进入胚囊C.杂种幼胚发育过程中败育死亡D.亲本花期不遇无法授粉9.我国主要农作物品种审定程序中，同一生态区的品种区域试验一般需要连续开展（）个生产周期，才能充分鉴定品种的适应性与产量表现。A.1B.2-3C.5D.1010.分子育种中常用的SSR标记属于以下哪种类型（）A.基于Southern杂交的显性标记B.基于PCR扩增的共显性标记C.基于单核苷酸差异的SNP标记D.基于基因表达差异的转录组标记11.回交育种中，若需要转移的目标性状由隐性单基因控制，正确的操作流程是（）A.每代回交后直接选择表现目标性状的单株继续回交B.每代回交后自交1次，分离出表现目标性状的隐性纯合单株再继续回交C.不需要任何选择，直接连续回交6代以上即可D.回交1次后不再回交，直接多代自交纯合12.下列育种技术中，能够实现跨物种的定向基因转移、精准改良目标性状的是（）A.常规杂交育种B.物理诱变育种C.基因工程育种D.轮回选择群体改良13.自花授粉作物杂种优势利用的核心限制因素是（）A.不存在杂种优势B.杂种F1后代分离过快C.花器小、人工去雄难度大，规模化制种成本过高D.自然界不存在雄性不育材料14.对于已经达到高度纯合的自花授粉作物常规品种，生产利用过程中发生混杂退化的初始主导原因是（）A.基因突变B.机械混杂C.生物学混杂D.性状自然分离15.下列抗逆性状中，属于非生物胁迫抗性的是（）A.抗稻瘟病B.抗玉米螟C.耐土壤盐碱D.抗小麦条锈病（单选答案：1.C2.B3.A4.C5.B6.C7.A8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B15.C）三、多项选择题（共10小题，每小题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.现代农业生产对作物品种性状的通用要求包括（）A.高产B.稳产C.优质D.适应性强E.生育期越长越好2.自花授粉作物的遗传特点包括（）A.群体内个体基因型纯合度高B.遗传结构相对稳定C.亲子代性状相似性高D.连续自交会导致严重的自交衰退E.天然异交率通常低于5%3.种质资源按来源分类可分为（）A.本地种质资源B.外地种质资源C.野生近缘种质资源D.人工创造的种质资源E.育种家保有核心资源4.常规杂交育种中，杂种后代的常用处理方法包括（）A.系谱法B.混合法C.衍生系统法D.单籽传法E.成熟胚拯救法5.人工诱导植物多倍体的常用方法包括（）A.秋水仙素处理分裂旺盛的分生组织B.高温胁迫处理授粉后的幼穗C.不同物种原生质体融合D.X射线照射干种子E.60Co-γ射线辐射植株6.作物杂种优势规模化利用的必备条件包括（）A.拥有纯度高、综合性状优良的亲本自交系或纯系B.筛选出配合力高、综合性状超亲的强优势杂交组合C.建立简便高效、成本低廉的杂交制种技术体系D.杂交种F1育性正常，结实性符合生产要求E.亲本必须属于不同物种的远缘材料7.作物抗病性按遗传机制划分，可分为（）A.主基因控制的质量抗病性B.微效多基因控制的数量抗病性C.垂直抗病性D.水平抗病性E.形态避病8.防止生产用种混杂退化的常用措施包括（）A.严格落实种子繁育操作规范，防止人为机械混杂B.设置合理的隔离区，防止不同品种间的天然异交（生物学混杂）C.在种子生产各生育期严格去杂去劣，选择典型优良单株留种D.用育种单位保存的原种定期更新生产上大面积使用的繁殖用种E.尽可能增加种子繁殖世代，扩大种子供应规模9.与传统表型选择相比，分子标记辅助选择的优势包括（）A.选择不受环境条件、作物生育期限制，可在苗期开展早期选择B.可在育种低代开展选择，缩短育种周期C.对隐性目标性状可直接开展基因型选择，不需要多代自交分离表型D.可通过分子标记检测实现多个有利基因的聚合改良E.选择成本显著低于表型选择，适合大规模开展10.远缘杂交后代的分离特点包括（）A.分离规律复杂，不符合孟德尔分离比例B.变异类型丰富，分离幅度远大于种内杂交C.分离世代长，性状稳定速度慢D.后代中容易出现非整倍体、染色体易位等染色体结构数目变异E.所有后代均可直接作为品种推广（多选答案：1.ABCD2.ABCE3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.AB8.ABCD9.ABCD10.ABCD）四、判断题（共10小题，每小题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.作物育种本质上是人工干预下的作物进化，与自然进化的选择方向完全一致。（）2.长日照作物从高纬度地区引种到低纬度地区种植，通常会表现出生育期缩短、提前抽穗开花的特点。（）3.对质量性状的选择通常在杂种分离早代开展选择效率最高，原因是质量性状受环境影响小，早代即可出现纯合基因型。（）4.诱变育种中，诱变处理的剂量越高，产生的有利突变频率越高，育种效果越好。（）5.异花授粉作物选育自交系的过程中会出现明显的自交衰退现象，但遗传差异大的自交系间配制的F1杂交种通常会表现出显著的杂种优势。（）6.垂直抗病性通常由微效多基因控制，对病原菌的所有生理小种均表现抗性，抗性持久不易丧失。（）7.回交育种中，轮回亲本是需要被改良的综合性状优良的亲本，通常回交4-6代即可使非轮回亲本的基因组占比恢复到96%以上，基本恢复轮回亲本的优良性状背景。（）8.作物品种的特异性、一致性、稳定性（DUS）是开展品种审定、授予植物新品种权的核心判定指标。（）9.花药或花粉培养获得的单倍体植株，经人工染色体加倍后所有基因位点均可达到纯合状态，后代不发生性状分离，可显著缩短育种年限。（）10.基因工程育种中，外源基因整合到受体作物基因组后，其遗传规律完全符合孟德尔遗传定律，不会出现基因沉默或表达不稳定的现象。（）（判断题答案：1.×2.×3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.×）五、简答题（共3小题，每小题7分，共21分）1.简述制定作物育种目标需要遵循的基本原则。答：育种目标是指对选育品种的性状要求，是育种工作的行动指南，直接决定育种的方向和效率，制定过程需遵循四项核心原则：一是立足生产实际需求，适应当地生态与生产条件（2分）。需充分调研当地的气候特点、土壤条件、主要病虫害、耕作制度与生产水平，明确当地生产的主要限制因子，比如干旱高发区优先将抗旱性作为核心目标，高肥水地块重点选育耐肥抗倒、高产潜力大的品种，避免脱离实际制定空泛目标。二是突出目标主次，兼顾性状协调（2分）。育种目标无法面面俱到，需明确1-2个核心改良性状，同时协调产量构成因素、高产与优质、高产与抗性、品种株型与机械化适配性的关系，避免单一追求某个性状导致综合性状缺陷。三是目标性状具体可量化，具备可操作性（1分）。需将抽象的“高产优质”转化为可测量的具体指标，比如小麦的亩穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质含量、抗病等级等，便于育种过程中开展定向选择。四是兼顾长远发展，具备前瞻性（2分）。需提前预判未来生产方式变革、消费需求升级、气候变化等趋势，比如选育适合机械化收获的抗落粒、株型紧凑、成熟期一致的品种，选育应对极端高温的耐热品种，选育满足优质专用消费需求的品种，避免品种审定后即落后于生产需求。2.简述单株选择法与混合选择法的核心差异及适用范围。答：两种方法是选择育种的核心选择方法，核心差异主要体现在三方面：一是操作流程不同（1分）。混合选择法是从原始群体中选择目标优良单株，混合收获脱粒后混合播种，下一年与对照品种开展比较；单株选择法是对当选单株分别收获、脱粒、播种为独立株行（系统），通过株系间的比较鉴定优良单株的遗传价值，逐代连续选择直至株系稳定。二是选择效果不同（1分）。混合选择法无法通过后代鉴定区分入选单株的遗传差异，无法剔除由环境因素导致的非遗传变异，选择效率较低；单株选择法通过后代株系的表现直接判定入选单株的基因型优劣，可有效淘汰遗传基础差的单株，选择准确率高、效果可靠（1分）。三是后代群体的一致性不同（1分）。混合选择法获得的群体仍存在一定的基因型杂合度，性状整齐度较差；单株选择法获得的株系来源于同一纯合单株，后代基因型一致，性状整齐度高、纯度好。适用范围方面，混合选择法适用于异花授粉作物的群体改良、自花授粉作物良种繁育的去杂去劣，以及对遗传力高、表现直观的简单性状进行初步改良（2分）；单株选择法适用于自花授粉作物、常异花授粉作物的常规品种选育，以及自交系、纯合育种材料的创制，对遗传力较低的复杂数量性状选择效果更优（1分）。3.简述远缘杂交育种的主要障碍及对应的克服途径。答：远缘杂交是指种间、属间及以上亲缘关系物种间的杂交，是拓展作物遗传基础、转移异源优异基因的重要途径，其主要障碍及克服途径包括三方面：一是杂交不亲和，即远缘亲本授粉后无法正常完成受精过程（1分）。可通过选择亲缘关系适配的亲本、调整正反交组合、提前对亲本进行染色体加倍、采用重复授粉/混合授粉/延迟授粉等特殊授粉方式、开展柱头移植/花柱短截等授粉手术、施加植物生长调节物质促进花粉管伸长，或通过体细胞原生质体融合绕过有性受精障碍等方式克服（2分）。二是杂种夭亡与不育，即受精后杂种幼胚发育异常中途死亡，或杂种植株无法正常减数分裂形成可育配子，导致不能结实（1分）。可通过对发育早期的杂种幼胚开展离体胚培养、人工提供营养促进幼胚成苗；对不育杂种植株进行染色体加倍，恢复减数分裂的染色体配对能力；通过与栽培亲本回交导入可育遗传背景，改善杂种育性；优化杂种的栽培环境条件、延长生长周期促进结实等方式克服（1分）。三是杂种后代疯狂分离、稳定周期长（1分）。可通过扩大杂种后代种植群体，保证足够变异类型供选择；对低世代杂种进行染色体加倍诱导双二倍体，实现快速纯合稳定；通过回交导入轮回亲本背景，缩小分离范围；诱导异源染色体易位，创制携带目标性状的易位系缩短稳定周期等方式克服（1分）。六、论述题（共1题，16分）论述目前作物杂种优势利用的主要技术途径，分析各途径的优缺点及适用作物类型。答：杂种优势是指两个遗传组成存在差异的亲本杂交产生的F1代，在生长势、抗逆性、产量、品质等方面综合表现优于双亲的现象，杂种优势利用是现代作物育种提升生产力的核心途径，目前生产上规模化应用的技术途径主要有四类：一是人工去雄杂交制种途径（2分）。该途径通过人工操作去除母本的雄蕊，再授予父本花粉配制杂交种，是最早应用的杂种优势利用方式。其优点是亲本选配不受恢保关系限制，组配自由度高，只要两个亲本配合力高、优势强即可配制组合，不需要长期选育专门的不育系或恢复系，育种周期短；缺点是人工去雄劳动量大、制种成本高，难以满足大规模生产用种需求。该途径适用于花器较大、人工去雄操作方便、单株繁殖系数高的作物，比如部分玉米制种基地、棉花、瓜类蔬菜、烟草等，对于花器微小、单花结籽量少的水稻、小麦等作物，人工去雄的成本无法支撑规模化应用（2分）。二是雄性不育系利用途径（4分）。该途径利用可稳定遗传的雄性不育突变材料作为母本，制种时不需要人工去雄，从根本上解决了去雄成本高的问题，是目前应用最广泛的杂种优势利用途径，主要分为两类：第一类是质核互作雄性不育，需要配套不育系、保持系、恢复系的“三系”法制种，优点是不育性稳定，不受环境条件影响，制种纯度高；缺点是三系选育难度大，需要同时筛选到完全保持不育性的保持系和强恢复力的恢复系，部分不育系存在细胞质负效应，比如玉米