(完整版)作物育种学总论复习题答案1ZL.doc

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绪论

1、作物育种学、品种的概念

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科学

品种：

是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。

2、简述作物育种学的特点和任务

作物育种学的特点：

作物育种学是作物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、生物化学、病理学、生物统计与实验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。

作物育种学与作物栽培学有着密切的联系。

作物育种学的任务：

（1）研究作物遗传性状的基本规律；

（2）搜索、创造和研究育种资源，培育优良新品种；（3）繁育良种，生产优良品种的种子。

3、简述作物品种的概念和作用

4、基本概念：

自然进化、人工进化

自然进化：

由自然变异和自然选择演变发展的进化过程。

人工进化：

是指由于人类发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化，其中也包括有意识的利用自然变异和自然选择的作用。

5、生物进化的三大要素及其相互关系

三大要素：

变异、遗传和选择

相互关系：

遗传变异是进化的内因和基础，选择决定进化的基本方向。

第一章作物的繁殖方式及品种类型

1、说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传特点及代表作物

作物遗传方式的种类：

一类是有性繁殖，凡是由雌配子（卵子）和雄配子（精子）相互结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，称为有性繁殖。

第二种是无性繁殖，凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。

有性繁殖主植物主要有自花授粉作物、异花授粉作物、常异花授粉作物：

（1）自花授粉是指同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，代表作物有水稻、大麦、小麦、大豆、豌豆、花生、烟草、绿豆、亚麻等。

自花授粉作物的天然异交率一般低于1%，不超过4%。

（2）异花授粉是指雌蕊柱头接受异株或异花花粉，代表作物有玉米、黑麦、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、大麻、三叶草等。

异花授粉的天然异交率至少在50%以上。

（3）常异花授粉是指一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的，代表作物是棉花、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、高粱、蚕豆等，常异花授粉的天然异交率在5%-50%之间。

2、论述作物品种的类型和各类作物的育种特点

作物品种的类型：

（1）自交系品种：

又称纯系品种，是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质结合群体。

（2）杂交种品种：

它是在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体，其基因型是高度杂合的，群体又具有不同程度的同质性，表现出很高的生产力。

（3）群体品种：

其基本特点是遗传基础比较复杂，群体内植株的基因型有一定程度的杂合性或异质性。

（4）无性系品种：

是由一个无性系或几个遗传上近似的无性系经过营养器官繁殖而成的。

各类作物的育种特点：

（1）自交系品种：

1）自花授粉加单株选择的育种方法

2）拓宽遗传变异范围，在大群体中进行单株选择

（2）杂种品种：

1）包括自交系育种和杂交组合育种两个育种程序，贯穿于两个程

序之间的关键问题是自交系间的配合力测定

2）对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择

3）需要建立相应的种子生产基地和供销体系

（3）群体品种：

1）使群体品种具有广泛的遗传基础和基因型的多样性

2）使群体品种能够保持广泛的遗传基础和基因型的多样性

（4）无性系品种：

1）利用无性系迅速固定优良性状和杂种优势

2）选择优良芽变，培育新的优良无性系品种

3、如何确定作物的繁殖方式

第二章种质资源

1、论述种质资源的概念和重要性（作用）

广义的种质资源：

也称遗传资源、基因资源，一般是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、新选育的推广品种、引入品种、野生种、近缘植物及人工创造的生物类型、单个基因、甚至DNA片段等。

狭义的种质资源是指用于选育新品种的材料，也成为育种的原始材料。

重要性：

（1）是育种工作的物质基础；

（2）是突破性育种的关键；（3）是不断发展新作物的主要来源；（4）为避免品种的遗传基础的贫乏，必须利用更多的基因资源，维持和提高作物品种的生产力；（5）是有关生物学基础理论研究的重要材料。

2、按不同来源可将种质资源分哪几个主要种类

按不同来源可分为：

（1）自然种质资源，其中又可分为本地种质资源、外地种质资源、野生种质资源。

（2）人工创造的种质资源，是指通过诱发而产生的突变体。

3、各类种质资源的特点及育种利用价值

（1）本地种质资源：

指原产本地的地方品种和推广的改良品种。

特点：

品种类型多，变异大，对当地自然灾害、病虫害有较强的抗性和耐性，适应性强。

利用价值：

通过筛选或简便的选育方法，直接应用于生产。

‚作杂交亲本，以增强新品种的适应性。

（2）外地种质资源：

指从国外或其他地区引入的类型和品种。

特点：

具有不同的生物学和经济上的遗传基础，具有遗传多样性，具有某些本地资源没有的优良性状，

如抗病抗倒。

利用价值：

作为杂交亲本，将有利基因导入改良品种或创造遗传丰富的类型。

‚经过实验鉴定，选出适应本地栽培的品种，直接在生产上利用。

ƒ能选育再与本地资源杂交，运用杂种优势。

4、简述种质资源工作的“二十字”方针

“广泛收集，妥善保存，深入研究，积极创新，充分利用”

第三章育种目标

1、基本概念：

育种目标

育种目标：

是指在一定的自然、栽培和经济条件下，对计划选育的新品种提出应具备的优良特征特性，也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。

2、现在农业对作物品种有何要求

高产、稳产、优质、适应机械化

3、制定育种目标的原则

（1）立足当前，展望未来，富有预见性

（2）突出重点，分清主次，抓住主要矛盾

（3）明确具体性状，指标落实

（4）必须面向特定的生态地区和栽培条件

4、各类作物的产量构成要素

禾谷类作物：

单位面积穗数、穗粒数、粒重

棉花：

单位面积株数、株铃数、铃重、衣分

大豆、油菜：

单位面积株数、株荚数、荚粒数、粒重

烟草：

单位面积株数、没株叶片数、每片叶重

第四章杂交育种

1、基本概念：

杂交育种、组合育种、超亲育种、单交、复交（三交、双交、四交）、回交的概念和符号

杂交育种：

利用不用基因型的品种或类型杂交，创造变异，并从中进行鉴定选择，培育成符合生产需求的新品种。

组合育种：

是将分属于不同品种的，控制不同性状的优良基因随机结合后形成各种不同的基因组合，通过定向选择育成集双亲优势于一体的新品种。

其遗传机理主要是基因重组和互作。

超亲育种：

是将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。

其遗传机理主要在于基因累加和互作。

2、杂交育种的三大理论基础

（1）利用基因重组，可综合双亲的优良性状，育成集双亲优点于一体的新品种；

（2）利用基因互作，产生新的性状，互作的基因在二亲本上，则通过杂交可使互补基因相互结合而产生新性状。

（3）利用基因累加，产生超亲性状，尤其是数量性状。

3、杂交亲本选配的原则及其原理

亲本选配的原则：

（1）双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补。

这是选配亲本中的一条重要基本原则，其理论依据是基因的分离和自由组合。

（2）亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种。

（3）注意亲本间的遗产差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交。

（4）杂交亲本应具有较好的配合力。

4、常用的杂交方式有哪些？

（1）单交：

两亲本进行一次杂交。

以AXB或A/B表示

（2）复交：

三个或三个以上的亲本，要进行两次或两次以上的杂交。

三交：

三个品种间的杂交，以（AXB）XC表示（或A/B//C）

‚双交：

两个单交杂种再杂交一次，三品种双交用（AXB）X（BXC）表示（或C/A//C/B），四

品种双交用（AXB）X（CXD）表示（或A/B//C/D）。

ƒ四交：

四个亲本先后杂交，用[（AXB）XC]XD表示。

（3）回交：

双亲杂交F1与亲本之一再杂交的方式，用[（AXB）XA]表示。

（4）多父本混合授粉：

用几个父本品种的混合花粉，对一个母本品种的去雄花授粉，用AX（B+C+D）表示，常用在棉花育种上。

5、杂种后代处理的方法、程序及各种方法的优缺点。

杂种后代的处理方法主要有两种：

（1）系谱法，从杂种的第一次分离世代（单交F2，复交F1）开始，进而进行连续性的单株选择，知道选得性状优良而又整齐一致的系统，升入产量比较试验。

程序：

亲本选配，配置组合；点播、组合编号，评定优良组合、淘汰不好组合，拔除假杂种、杂株、劣株，分组合混收，脱粒；按组合点播，确定优良组合，选优良单株，分株收获和脱粒，编号；F2中选单株点播种成株行，选出优良系统，再从中选择优良单株，分株收获、脱粒；按系统把中选单株播成系统，选优良单株，分株收获、脱粒，少量稳定品系，进行产量试验；边试验边选择；稳定品系，进行生产试验，繁殖种子，示范推广。

优点：

能较早集中精力于优良株系，可及时组织试验、示范、繁殖；‚系统间的亲缘关系十分清楚，便于查源，便于研究。

缺点：

中选率低，多基因控制的性状易丢失；‚工作繁重。

（2）混合法：

在自花授粉作物的杂种分离世代，按组合混收种植，不加选择，知道估计杂种后代纯合百分率达到80%以上时（约在F5~F8），才开始选择一次单株，下一代成为系统（株系），然后选拔优良系统进行升级实验。

程序：

亲本选配，配置组合；混合播种，混收，混脱粒；F2混合播种，混收，混脱粒；F3混合播种，混收，混脱粒；F4混合播种，混收，混脱粒；混合播种，开始选株单收、单脱；F5入选单株，种成株行；产量试验，繁种。

优点：

早代不选，混收混种，工作简便；‚与系谱法比，多基因控制的优良性状不易丢失。

缺点：

可能丢失早熟、耐肥、矮杆等类型；‚单株难选，因为对单株的上下代历史关系不清楚，不能行比较，优良类型不易确定，评定取舍较难；ƒ育种年限较长。

6、杂交育种程序的各个圃的工作内容

（1）原始材料圃：

种植从国内外收集来的原始材料，分类型种植，每份种几十株。

（2）亲本圃：

种植每年从原始材料圃中选出合乎杂交育种目的的材料亲本。

（3）选种圃：

种植杂交组合各时代群体。

（4）鉴定圃：

主要种植从选种圃升级的新品系。

条播，种植密度接近大田生产，进行初步的产量比较试验及性状的进一步评定。

（5）品种比较试验：

种植由鉴定圃升级的品系，或继续进行试验的优良品种。

（6）生产试验和多点试验：

对若干表现突出优异的品种，可在品种比较试验的同时，将品种送到服务地区内，在不同地点进行生产试验，以便使品种经受不同地点和不同生产条件的考验，并其示范和繁殖作用。

7、综合应用题：

请设计一个选育高产优质水稻品种的育种程序（从选育亲本开始到品种比较试验为止）

第五章回交育种

1、基本概念：

回交育种、轮回亲本、非轮回亲本

回交育种：

两个亲本杂交后，以F1回交于亲本之一，根据育种目标从回交后代中选择特定植株仍回交于该亲本，如此连续进行若干次，再经自交选择育成新品种的方法，就称为回交育种。

轮回亲本：

用于多次回交的亲本，是目标性状的接受者，又称受体亲本。

非轮回亲本：

只有第一次杂交时用的亲本，是目标性状的提供者，又称供体亲本。

2、回交育种的作用和要求

作用：

（1）用于改良品种的个别缺点，而保持其优良性状，是抗病育种的有效手段。

（2）在杂种优势利用中，用来改良自交系，选育不育系和恢复系。

（3）用于远缘杂交，克服杂种不育和分离世代过长等问题。

（4）打破基因连锁。

（5）用于选育近等基因系和多系品种。

3、如何选择轮回亲本和非轮回亲本？

轮回亲本必须是各方面农艺性状都很好，只有个别缺点需要改造的品种，最好是在当地适应性强、产量高、综合形状好，经数年改良后仍有发展前途的推广品种。

非轮回亲本必须具有改进轮回亲本缺点所必需的基因，要求所要输出的性状必须经回交次数后，仍能保持足够的强度，同时其他性状也不能有严重的缺陷。

非轮回亲本被转移的性状最好是简单的显性基因控制的，这样便于识别选择。

如果希望通过回交而转育的是一个质量性状，应该选择一个其他性状和轮回亲本尽可能相类似的非轮回亲本，这样可以减少为了恢复轮回亲本理想性状所必须的回交次数。

第六章杂种优势利用

1、基本概念：

杂种优势、自交系、一环系和二环系、姊妹系、一般配合力、特殊配合力

杂种优势：

指两个或几个遗传特性不同的亲本杂交所产生的杂种一代在生长势、生活力、抗逆性、产量、品种等诸方面优于其亲本的现象。

自交系：

指从基础群体（原始材料）中选择优良单株，经过多年、多代连续的人工强制自交和选择所形成的基因型纯合的、性状整齐一致的自交后代株系。

一环系：

指从地方品种、推广品种、各类杂种品种、综合品种或人工合成群体和品种间杂种品种中选育出的自交系，通称为一环系。

二环系：

从自交系间杂种品种中选育出的自交系，称为二环系。

姊妹系：

指在自交系选育过程中，对来自同一个原始的基本株，按不同的农艺方向选择所得到的遗传基础绝大部分相同，只微小差异的同胞自交系。

一般配合力（GCA）：

是指一个纯系（自交系）亲本与其他若干个品种（自交系）杂交后，其杂种一代在某个数量性状上的平均表现。

它是由基因的加性效应决定的，为可以遗传的部分。

特殊配合力（SCA）：

是指两个特定亲本系所组配的杂交种的产量水平，又称为某一特定组合F1的实测值与其双亲一般配合力得到的预测值之差。

它是由基因的非加性效应决定的。

2、作物杂种优势表现的特点，在生产上利用杂种优势应注意什么问题

作物杂种优势表现的特点：

（1）杂种优势的普遍性，包括几个方面：

1）生长势和营养体，营养生长方面杂种表现出苗势旺、成株生长势强、枝叶繁茂、营养体增大、持绿期延长等；2）抗逆性和适应性，杂种的适应性、抗病虫性、对不良环境条件的抵御力都增强；3）生理功能方面，杂种的光合能力提高、有效光合期延长、光合面积与光合势增加、呼吸强度降低、同化物分配优化与灌浆过程延长等。

4）产量和产量因素方面，生殖生长方面杂种表现出结实器官增大、结实性增强、果实与籽粒产量提高等。

5）品质方面，杂种表现出某些有效成分含量提高、熟期一致、产品外观品质和整齐度提高等。

6）生化表现方面，

3、对自交系有什么要求

“三高、两抗、一好”，即纯度高、配合力高、自身产量高，抗病、抗逆，农艺性状优良

4、如何选育和改良自交系

自交系的选育：

在自交系的选育过程中，始终要围绕着农艺性状优良、一般配合力高和纯度高这三点基本要求进行。

自交系选育是一个连续多代套袋自交结合农艺性状选择及配合力测定的过程。

即采用系谱法和配合力测交试验相结合的方法，在选育过程中形成系谱，最终育成符合要求的自交系。

自交系的改良：

其改良的目的是，在保留优系全部或大部分优良性状并保持其高配合力特性的前提下，改良它的个别不良性状，提高优系的利用价值。

改良的基本方法是回交改良法，即选一个或几个可以弥补优良自交系某些个别缺点的自交系作为供体，与轮回亲本杂交和回交，通过不同的回交次数控制双方在回交世代中的遗传比重，通过选择，保存具有供体的优良性状和改良自交系全部或大部优良性状的个体，再经过几次自交使基因型纯合稳定，最后选出的系就是原优系的改良系。

在回交改良过程中，供体选择是个关键，它必须具备两个基本条件，第一，具有明显的、可以弥补被改良系某些缺点的优良性状，并且这些性状有较高的遗传率；第二，具有较高的配合力，较多的优良性状，没有严重的、难以克服的缺点。

5、用于选育自交系的原始材料有哪些？

主要有三大类：

（1）地方品种和推广品种；

（2）各类杂种品种；（3）综合品种或人工合成群体。

6、对杂交种亲本的基本要求

“三高、两抗、一好”，即纯度高、配合力高、自身产量高，抗病、抗逆，农艺性状优良

7、杂种优势利用的基本条件

（1）要有强优势的杂交组合；

（2）异交结实率高；（3）繁殖与制种技术简单易行。

8、测定配合力的方法有几种？

育种者常用的测用结合的方法是哪种？

有三种方法：

（1）顶交法；

（2）双列杂交法；（3）系X测验系法，包括多系测交法和共同测验种法。

育种者常用的是此法。

9、自交系间杂交种品种因亲本数目和组配方式不同，可分为哪几种？

（1）单交种，用两个自交系组配而成，如AXB。

（2）三交种，用三个自交系组配而成，组合方式为（AXB）XC。

（3）双交种，用4个自交系组配而成，先配成两个单交种，再配成双交种，组合方式为（AXB）X（CXD）.

（4）综合杂交种，用多个自交系组配而成。

10、利用作物杂种优势的途径有哪几种？

（1）人工去雄生产杂种种子；

（2）利用标志性状生产杂种种子；（3）化学杀雄生产杂种种子；（4）利用自交不亲和性生产杂种种子；（5）F2剩余杂种优势的利用；（6）雄性不育性利用。

第十一章雄性不育及其杂种品种的选育

1、基本概念：

雄性不育性、“三系”的定义及相互关系、“三系”的遗传结构

雄性不育性：

是指雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，失去生殖功能，而雌蕊发育正常，可接受正常的花粉受精结实的特性。

三系：

雄性不育系：

具有雄性不育特性的品系或自交系，遗传组成S（rr），其雄花不育，但雌蕊发育正常，

能接受外来花粉受精结实，在制种时用作母本。

雄性不育恢复系：

正常可育，用其花粉给不育系授粉，其后代恢复正常育性的品种或品系，遗传组

N（RR）或S（RR）。

雄性不育保持系：

正常可育，用其花粉给不育系授粉，后代仍能保持雄性不育特性的品种或品系。

2、雄性不育的分类

两类：

质核互作不育、核不育

3、利用核质互作型雄性不育系配制杂交种的原理和方法

原理：

不育系、保持系、恢复系三系的遗传特点及相互联系。

方法：

三系法。

包括两个阶段：

第一阶段是三系选育，也就是选育不育系、保持系和恢复系用来作为配制杂交种的亲本。

第二阶段是杂交种的的选配，也就是选用不育系和恢复系作亲本配制成杂交种进行观察比较，根据生产需要确定最佳杂种品种及其亲本组合。

4、优良“三系”的要求（技术指标）

不育系：

（1）不育度高且稳定，不育度和不育率达到或接近100%；

（2）具有良好的开花习性，雌性器官发育正常，花期长，每朵花开放时间长，柱头外露等，有

利于接受父本花粉，提高制种产量。

（3）综合性状良好，配合力高，品质好，抗性强，易配置出强优势组合。

保持系是不育系的同核异质体，在相当大的程度上可以说有什么样的保持系就有什么样的不育系，所以对优良不育系的要求也是对保持系的要求，在选育工作中应该先按要求选育保持系然后再通过保持系传递给不育系。

恢复系：

（1）恢复系是一个群体整齐性状一致结实正常的纯系；

（2）它能使不育系的不育性完全恢复正常；

（3）它的恢复性不因世代的增加或环境的改变而变化；

（4）恢复力强，配合力好，具有高产潜力，优良性状多

（5）遗传基础丰富，能与不育系保持较大的遗传距离；

（6）株高稍高于不育系，花期较长，花粉量大，有利于异交结实

（7）品质好，抗性强

5、利用光温敏核不育系的技术指标（选育标准）

（1）遗传性稳定，在大群体下，性状整齐一致；

（2）育性转换特性明显，不育期间群体不育株率100%。

花粉不育率或小花不育率99.5%以上，连续数天能满足制种要求，可育期间群体可育株率100%，自交结实率30%以上；（3）开花习性有利于异交。

开花时间与正常品种基本同步，张颖角度大，柱头大，外露率高，生活力强；（4）一般配合力高；（5）主要经济性状优良；（6）抗性好。

能抗一种以上的病害。

6、利用光温敏核不育系配制杂交种的原理和方法。

7、优良“三系”法制种和“二系”法制种的异同点和优缺点

第十四章种子生产与管理

1、概念：

品种审定、育种家种子、良种、品种混杂、品种退化、品种更换、品种更新

品种审定：

新品系或引进品种在完成品种试验（包括区域试验和生产试验）程序后，省级或国家农作物品种审定委员会根据试验结果，审定其能否推广，能推广的审定其推广范围，这一程序称为品种审定。

品种推广：

是指在品种试验和品种审定的基础上，因地制宜为生产提供优良品种的优质种子的过程。

育种家种子：

是指育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本的最初一批种子，用于进一步繁殖原种种子。

原种：

是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。

用于进一步繁殖良种种子。

良种：

是指用常规原种繁殖的第一代至第三代种子，以及达到良种质量标准的一代杂种种子。

品种混杂：

是指品种里混有非本品种的个体。

品种退化：

是指品种在产量和品质方面生产力降低或丧失的一种现象。

品种更换：

就是用新选育出的优良品种，替换生产上表现不良的另一品种。

品种更新：

遗传漂移：

在一个小群体内，每抽取一部分个体形成下一代群体时，就会产生较大误差，由这种误差引起的基因频率的偶然变化称为遗传漂移。

留种数量愈小，发生遗传漂移的可能愈大。

2、申报审定的品种应具备的条件

（1）人工选育或发现并经过改良；

（2）与现有品种（本级品种审定委员会已受理或审定通过的品种）有明显区别；（3）遗传性状相对稳定；（4）形态特征和生物学特性一致；（5）具有适当的名称。

3、分析品种混杂退化的原因和克服的方法

品种混杂退化的原因：

（1）机械混杂；

（2）自然杂交；（3自然变异；（4）微效基因分离重组；（5）自然选择；（6）不正确的人工选择；（7）外界环境条件引起的表型变化。

克服方法：

（1）严格执行防杂保纯措施；

（2）采取合适的隔离措施，不但不同品种的种子田要彼此隔离，就是与同一品种级别较低的种子田和可能发生天然杂交的异种植物也要隔离；（3）采取合理的选择和留种方法；（4）在尚未稳定的群体中选株自交，使之达到纯合，增加品种群体中个体的遗传稳定性，然后从自交系中选株混合，建立一个优良而整齐一致的基础群体，同时从中选择多个自交株系，混合繁殖；（5）尽量减少长期的自然选择，保持品种原有的遗传平衡状态，或