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作物育种学总论复习题及答案

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，它涉及植某某学、植某某生理学、植某某生态学、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。

有性繁殖主植某某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、近缘植某某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。

?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、衣某某

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、每片叶某某

第四章 引种和选择育种

1、 基本概念：引种、气候相似论、生态因素、生态环境、生态类型、选择育种

引种：广义的引种泛指从外地或外国引进新植某某、新作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源资料。狭义的引种是作物育种途径之一，指从外地区或外国引进的品种（品系），经过在本地试种鉴定试验，从中选出适宜本地栽培的品种，直接应用于生产或利用它们的某些优良性状作为育种的原始材料，间接地加以利用。

气候相似论：原产地区与引进地区之前，影响作物生产的主要因素，应尽可能相似，以保证品种互相引种成功的可能性。

生态因素：对作物的生长发育有明显影响和直接为作物所同化的因素。

生态环境：生态因素有气候的、土壤的、生物的，这些起综合性作用的生态因素的复合体称为生态环境。

生态类型：一种作物对一定地区的生态环境具有相应的遗传适应性，具有相似遗传适应性的一个品种类群称为作物生态类型。

选择育种：根据育种目标，从现有品种群体中直接利用自然变异，选出优良的变异单株，进行性状鉴定、选择并通过一系列试验，培育作物新品种的育种途径。

生态区：对一种作物具有大体相似的生态环境的地区。

2、 影响育种成功的因素

（1）温度；（2）光照；（3）维度；（4）海拔；（5）栽培水平、耕作制度、土壤情况；（6）植某某的发育特性

3、 高温短XX作物和低温长XX作物南种北引种生育期如何变化？引什么样的品种好（第49页）

（1）根据生产需要确定引种目标答：（1）高温短XX作物南种北引时，若引春播品种，则生育期变晚，植株增高，营养器官变大，在适宜条件下，穗粒多，有可能增产；若引夏、秋播品种，则生育期变晚，甚至不能抽穗结实，所以应引早熟品种。

（2）低温长XX作物南种北引时，若引的是春性、弱冬性品种，则可能发生冻害，不结实；弱引冬性、强冬性品种，则会因温度降低，XX变长，表现为早熟，所以，应引晚熟品种。

4、 引种的工作环节（程序）

（2）收集引种材料

（3）加强检疫工作

（4）引种材料的试验鉴定和评价

5、 选择育种的基本原理

基本原理是利用作物品种群体的自然变异和纯系学说。

（1）作物品种自然变异现象和纯系学说：?在自花授粉作物原始品种群体中，通过单株选择繁殖，可以分离出若干个不同的纯系，表明原始品种为各个纯系的混合群体，通过选择可以分离出这些纯系，这样的选择是有效的。?从同一纯系内继续选择是无效的，因为同一纯系的不同个体的基因型是相同的，它们之间的差异由环境因素所引起的，是不能稳定遗传的。它把变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异（即环境的变异）。

（2）作物品种自然变异的原因：?自然异交引起的基因重组；?自然变异；?新育成品种群体中的变异。

6、 选择的基本方法及特点

选择的基本方法有：

（1）单株选择，即从品种群体中选择优良的个体，分别脱粒保存，翌年分别各种一小区（行），根据各小区植株的表现来鉴定上年当选个体的优劣，并据此淘汰不良个体的后代。

特点：选择效果好，得到纯合的系统，但工作量大，适合于自花授粉作物。

（2）混合选择，即从品种群体中选择目标性状基本相似的个体，混合后加以繁殖，与原品种进行比较，从而培育新的品种。

特点：选择效果不如单株选择，但可保持群体异质性和遗传多样性，避免近亲繁殖引起生活里衰退，方法简单，选择的效果体现目标性状的平均数得到提高，比原始群体较为整齐。适合于异花授粉作物和常异花授粉作物品种群体的改良，增加群体的优良基因或基因型的频率。

7、 单株选择和混合选择在方法和效果上有何不同

8、 系统（纯系）育种和混合选择育种的程序

系统（纯系）育种程序：（1）优良变异个体的选择；（2）株行比较试验；（3）品系比较试验；（4）区域试验和生产试验；（5）品种审定与推广。

混合选择育种的程序：（1）从原始品种群体中进行混合选择；（2）比较试验；（3）繁殖和推广。

第五章 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、 杂交育种的三理.大论基础

（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）。

?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中选单株点播种成某某，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，便于查某某，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，开始选株单某某、单某某；F5入选单株，种成某某；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，不能进行比较，优良类型不易确定，评定取舍较难；?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XX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）

第六章 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。

第七章 诱变育种

1、 基本概念：诱变育种、诱变剂、外照射、内照射、半致死剂量、临界剂量

诱变育种：是利用理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种的育种方法。

诱变剂：可以诱发植某某发生突变的因素统称为诱变剂。

外照射：指被照射的种子或植某某所受的辐射源来自外部某一辐射源，如钴源、X射线源和中子源等。

内照射：将辐射源引入生物体组织和细胞内进行照射的一种方法。

半致死剂量：LD50，即照射处理后，植株能开花结实存活一半的剂量。

临界剂量：照射处理后植株成活率约40%的剂量。

2、 诱变剂的种类

物理诱变剂：紫外线、γ射线、粒子辐射、X射线、其他物理诱变剂如中子束、激光等

化学诱变剂：烷化剂、重氮化钠、碱基类似物、其他化学诱变剂如抗菌素、亚硝酸等。

3、 诱变育种程序及后代的处理方法

程序：（1）处理材料的选择；（2）诱变剂连的选择；（3）处理群体的大小；（4）后代种植和选择方法。

后代的处理方法：（1）M1不进行选择，往往采取密植等方法控制分蘖，只收获主穗上的种子。

（2）M2及其后代的处理方法：系谱法、混合法（详细见课本108页~109页）

第八章 远缘杂交和倍性育种

1、 基本概念：远缘杂交、歧化选择

远缘杂交：不同种、属或亲缘关系更远的物种间进行杂交，叫远缘杂交。

歧化选择：即选择群体中两极端类型个体进行随机交配，形成新的群体后再选择的方法。这样可增加两亲本间基因交换的机会，有利于打破有利性状和不利性状间的连锁，使控制有利性状的基因发生充分的重组，释放潜在的变异，获得较大幅度的超亲类型，进而选育成新类型或新品种。

2、 简述远缘杂交育种的作用

（1）培育新品种和种质系；（2）创造新作物类型；（3）创造异染色 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。

4、 我国实行的四级种子生产程序及其重要意义

5、 论述在生产上利用的一代杂交种（F1）种子生产技术程序

分为两个部分，一部分是常规技术，包括播前精细整地，保证墒情，一播全某某，肥水管理，田间去杂，母本去雄，辅助授粉。另一部分是特殊技术，内容包括：（1）确定制种田和亲本繁殖田面积比例；（2）设置隔离区；（3）确定父母本间种行比；（4）调节播期，确保花期相遇；（5）除去杂株；（6）及时去雄和辅助授粉；（7）父母本分收分种；（8）质量检查。

6、 在杂交种的种子生产中，如何调节播种期，确保花期相遇？

对于异花授粉作物和常异花授粉作物，一是“宁可母本等父本，不可父本等母本”，二是将母本安排在最适宜的播期，然后调节父本的播期。

对于自花授粉作物，一是“宁可父本等母本，不可母本等父本”，二是将开花期安排在最适宜的季节。

杂交制种田在气候比较异常的年份，如干旱或低温年份，因亲本生物学特性差异较大，对变化条件反应不一，仍可能出现父母本花期不遇。在这种情况下，就要进行花期预测，发现花期相遇有问题时，及早采取花期调节措施。花期预测一般采用观察幼穗法。花期调节一般采用偏水偏肥、剪苞叶或剪花丝的方法。

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