2026年作物遺傳育種學(雜交育種技術基礎)試題及答案

2026年作物遺傳育種學(雜交育種技術基礎)試題及答案一、名詞解釋題（每小題3分，共30分）1.狹義雜交育種2.一般配合力（GCA）3.特殊配合力（SCA）4.聚合雜交5.系譜選擇法6.改良混合選擇法7.臨界不育溫度8.配子體選擇9.輪回親本10.生態適應性親本互補原則參考答案：1.狹義雜交育種：指通過人為將兩個或兩個以上遺傳性不同的作物品種（穩定純合材料）進行有性雜交，創造遺傳變異豐富的雜種后代群體，進而在雜種后代中通過多代定向選擇、連續鑒定培育，獲得兼具雙親優良性狀、且性狀穩定一致、符合大田生產應用需求的常規作物新品種的育種技術體系，是當前我國糧食作物主栽品種培育的核心主流技術路徑，區別于遠緣雜交、體細胞雜交等廣義雜交技術范疇。2.一般配合力（GCA）：指某一個親本品種或品系在與一系列其他遺傳背景的親本雜交后，其雜種后代在某一數量性狀上的平均表現水平，由親本的加性基因效應決定，數值高低可穩定遺傳，是篩選雜交育種核心骨干親本的核心量化指標。3.特殊配合力（SCA）：指某兩個特定親本雜交組配后，其雜種后代的性狀表現水平偏離雙親該性狀平均表現期望值的幅度，由基因的顯性效應、上位性效應等非加性遺傳效應決定，是商業化雜交強優勢組合篩選的核心評價指標。4.聚合雜交：指將3個及以上攜帶不同優良目標性狀（如抗逆、高產、優質）的親本材料，通過多輪次階梯式雜交組配，將分散在不同親本中的多個有利基因逐步聚合到同一個雜種后代個體中的雜交組配方式，是當前作物多性狀協同改良的核心技術路徑。5.系譜選擇法：指從雜種分離世代開始，對當選的單株進行連續編號、明確記錄其親緣關系世代衍生脈絡，后續各育種世代均按照株系、株群依次開展性狀鑒定與定向選擇的后代選擇方法，最終形成的新品種系譜信息清晰，性狀追溯性強。6.改良混合選擇法：指在雜種分離的早代階段，按照育種目標的性狀要求選擇符合標準的單株混合收獲、混合種植，直到雜種后代群體的性狀純合度達到85%以上的F5或F6世代后，再開展單株選擇、性狀鑒定的雜種后代選擇方法，可最大程度保留群體遺傳變異量，降低早代人工選擇的誤差。7.臨界不育溫度：指溫敏型細胞核雄性不育系表現為完全雄性不育的最高臨界環境溫度閾值，以水稻兩系不育系為例，生產上應用的合格不育系臨界不育溫度普遍穩定在23.5℃~24℃區間，在該溫度以下時不育系花粉完全可育，可用于不育系自身繁殖，溫度高于閾值時花粉完全敗育，可用于雜交制種。8.配子體選擇：指在雜種后代的配子世代（花粉、卵細胞、幼胚階段），直接針對攜帶目標有利基因的配子進行定向篩選，淘汰不符合育種目標的配子個體，從源頭上降低雜種后代群體的選擇規模，大幅提升目標基因型獲得概率的選擇技術。9.輪回親本：指回交育種技術體系中，被持續多代重復用于和回交后代材料雜交的親本品種，通常是當前生產上大面積推廣應用的優良主栽品種，僅存在1~2個個別缺陷性狀需要改良，經過多代回交后，改良株系98%以上的遺傳背景與輪回親本完全一致。10.生態適應性親本互補原則：指雜交組配的雙親分別適應不同的生態種植區、或分別適配不同的栽培環境條件，通過雜交使雜種后代整合雙親的生態適應性優勢，最終培育出適配更大范圍種植區域、抗逆場景更豐富的作物新品種的親本選配核心原則。二、填空題（每空1分，共25分）1.雜交育種中親本選配的四大核心通用原則分別是____、____、____、____。2.小麥常規人工去雄操作的適宜時間為母本麥穗抽穗后____天、大田環境氣溫穩定在____℃區間時，去雄后套袋的最佳標記觀察周期為____天，可最大程度同步保障父本花粉活力與母本雌蕊育性。3.水稻三系雜交育種的核心配套系統由____、____、____三部分構成，其中雄性不育系的自身花粉敗育率需達到____%以上才能滿足商業化制種的純度要求。4.雜交方式中的三交是指____，其第一次雜交的F1代與第三個親本雜交后，最終后代群體中第一個參加雜交的親本的理論遺傳組分占比為____%。5.依據2024年修訂發布的《主要農作物品種審定辦法》要求，雜交育種培育的普通春玉米品種參加國家統一試驗的區域試驗有效點次不少于____個，籽粒平均增產率較對照品種需達到____%以上，且抗病性指標全部達標的前提下，才能進入生產試驗環節。6.雜種后代系譜法選擇的常規最早選擇世代是____代，對于顯性單基因控制的抗病蟲害、品質性狀選擇可提前至____代開展單株選擇淘汰。7.回交育種體系中，若目標改良性狀由單顯性基因控制，連續回交____代即可獲得目標性狀純合且遺傳背景恢復至輪回親本98%以上的穩定改良株系，若目標性狀為單隱性基因控制，則需每回交____代后增加一次自交篩選操作，才能鑒定出攜帶目標隱性基因的雜合單株。8.人工雜交授粉完成后，需在雜交單株的標記吊牌上清晰標注三項核心溯源信息，分別為____、____、____。9.常規甘藍型油菜人工雜交制種的母本適宜去雄操作部位為花序中上部的____階段花蕾，去雄后____小時內完成授粉操作，可將雜交結實率提升至70%以上。參考答案：1.雙親具有較多共有點且性狀優缺點互補、親本之一必須是當地大面積推廣應用的優良主栽品種、雙親的生態類型和親緣關系保持適當距離、雙親均具備良好的育種配合力2.2~3、18~22、7~103.雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢復系、99.94.三個不同遺傳背景的純合親本分先后開展兩次有性雜交的組配方式、255.20、56.F2、F17.4、18.母本材料編號/名稱、父本材料編號/名稱、雜交授粉準確日期9.黃熟前、24三、單項選擇題（每小題2分，共40分）1.下列雜交組配方式中，雙親對后代群體的遺傳理論貢獻率各占50%的是（）A.三交B.單交C.四交D.雙交2.兩系法雜交水稻制種生產中，為保障不育系花粉完全敗育，花期時段田間環境溫度需連續7天以上高于（）A.20℃B.22℃C.23.5℃D.28℃3.下列雜種選擇方法中，更適配水稻、小麥等自花授粉作物高產、株型等多基因控制數量性狀選擇的是（）A.系譜法B.混合法C.集團選擇法D.一粒傳法4.雜交育種中開展配合力測定時，雙列雜交試驗的Griffing方法2通常需要配置的雜交組合數量為（P為親本數量）A.P(P-1)/2B.P2C.P(P+1)/2D.2P5.普通小麥雜交育種的雜種F2代群體規模最低不宜少于（）株，才能保證獲得所有目標性狀基因的重組單株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.避免非目標花粉污染C.提升結實率D.加快籽粒發育7.雜交育種培育出的新品系在參加區域試驗之前，必須完成不少于（）代的自交純合，確保品種性狀穩定性達標A.3B.5C.7D.98.下列雜交組配方式中，屬于漸滲雜交改良作物特定性狀的核心方式是（）A.單交B.復交C.回交D.聚合雜交9.玉米人工輔助去雄的最佳操作時間為雄穗抽出后散粉前（）天A.1B.2C.3D.510.雜種后代系譜法選擇過程中，性狀穩定性狀基本一致的世代節點為（）A.F2代B.F3代C.F5代D.F7代11.雜交育種中，若雙親的生育期差異超過15天，花期調控的最安全有效方式為（）A.水肥調控B.分期播種C.溫度處理D.激素調節12.依據我國現行作物種子質量標準，常規雜交育種培育的小麥良種的品種純度最低要求為（）A.96.0%B.98.0%C.99.0%D.99.9%13.下列性狀指標中，屬于親本一般配合力直接決定的是（）A.雜種F1代的產量平均表現B.特定雜交組合的雜種優勢表現C.組合的特殊配合力效應值D.雜交后代的雜種不育概率14.水稻人工雜交授粉操作中，傳統田間趕粉操作的適宜時間為每日（）時段A.8:00~9:00B.10:30~12:00C.14:00~15:30D.16:00~17:0015.改良混合法選擇雜種后代時，從混合種植改為單株選擇的最早適宜世代為（）A.F2代B.F3代C.F5代D.F7代16.回交育種改良作物的隱性質量性狀時，目標性狀純合的改良株系的篩選概率在回交2代后自交1代的群體中占比為（）A.12.5%B.25%C.50%D.75%17.下列雜交組配方式中，5個不同親本聚合目標基因效率最高的組配模式是（）A.階梯式聚合雜交B.單交+復交C.雙交D.回交聚合18.雜交育種中開展親本抗病性人工接種鑒定時，接種的病原菌濃度要求為每毫升孢子懸浮液包含孢子數量（）A.1×103個B.1×10?個C.1×10?個D.1×10?個19.玉米雜交制種過程中，父本與母本的種植行比常規最高不超過（），才能保障田間花粉供應量充足A.1:2B.1:4C.1:6D.1:820.當前雜交育種中利用SNP基因芯片開展后代目標性狀背景選擇的最低適宜世代為（）A.F1代B.F2代C.F3代D.BC1F1代參考答案：1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.B8.C9.A10.C11.B12.B13.A14.B15.C16.A17.A18.C19.C20.D四、多項選擇題（每小題3分，共30分，多選、少選、錯選均不得分）1.下列屬于雜交育種技術基礎核心操作流程模塊的有（）A.親本資源精準鑒定與選配B.雜交組配與人工控花授粉C.雜種后代群體定向選擇D.新品系產量與適應性多年多點鑒定E.品種商業化推廣與銷售2.下列指標中，屬于雜交育種合格骨干親本必須滿足的基礎指標的有（）A.自身農藝性狀優良B.一般配合力高C.遺傳純合度≥99.5%D.攜帶至少1個獨特的優良目標性狀E.植株絕對高度超過2米3.人工雜交去雄技術的三類主流操作方法包括（）A.人工徒手去雄法B.溫湯殺雄法C.化學藥劑殺雄法D.輻射誘變去雄法E.轉基因去雄法4.系譜選擇法相較于混合選擇法的技術優勢包括（）A.育種世代親緣關系清晰，便于追溯優異株系來源B.針對性強，可在早代高效篩選質量性狀優良單株C.育種周期更短，定向選擇效率更高D.群體遺傳變異保留量更大，不會丟失稀有重組基因型E.操作流程簡單，育種人力成本更低5.回交育種技術的核心技術適用場景包括（）A.改良現有主栽品種的1~2個個別缺陷性狀B.快速轉育作物的雄性不育系材料C.定向導入遠緣野生資源中的優良抗逆基因D.大幅改良現有品種的產量雜種優勢潛力E.培育遺傳背景高度一致的近等基因系材料6.影響人工雜交授粉結實率的核心環境因素包括（）A.授粉當日的環境溫度B.授粉時段的空氣相對濕度C.父本花粉的活力水平D.母本雌蕊的發育成熟度E.土壤速效氮含量7.聚合雜交相較于兩親本單交的遺傳變異優勢包括（）A.雜種后代群體的有利基因重組類型更豐富B.可同步聚合3個及以上不同來源的優良目標性狀C.培育出突破性新品種的概率顯著提升D.雜種后代的遺傳背景單一，選擇難度更低E.不需要開展后續的性狀鑒定環節8.依據《主要農作物品種審定辦法》規定，我國當前開展雜交育種區域試驗的必測核心性狀指標包括（）A.產量水平B.抗病蟲性C.品質指標D.生態適應性E.轉基因成分9.兩系法雜交制種過程中的核心防雜保純操作要點包括（）A.嚴格調控親本播期差，確保花期完全相遇B.母本去雄徹底，不存在花粉自交結實風險C.制種區域周邊設置不少于500米的空間隔離帶D.全程避免非目標花粉飛入制種區域E.收獲時父本母本混合收獲10.雜交育種中配子體選擇技術的常用實現路徑包括（）A.對花粉開展優選培養，定向篩選攜帶抗逆基因的優勢花粉B.對幼胚開展離體培養，直接篩選攜帶目標基因的幼胚C.在花粉母細胞減數分裂時期開展定向脅迫篩選D.對雜交后代種子開展無菌催芽篩選E.對成株開展產量性狀選擇參考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCE6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD五、簡答題（每小題7分，共42分）1.簡述雜交育種中選配當地主推品種作為核心親本的技術邏輯。參考答案：當地主推品種是經過至少3年以上大面積生產驗證的商業化品種，其對當地主產區的土壤、氣候、栽培管理模式的生態適應性已經完全被馴化，農藝性狀、產量水平、品質性狀均符合當前生產的主流要求，將其作為雜交核心親本，其優良的加性效應基因可穩定傳遞給雜種后代，培育出的新品系不需要重新開展大面積生態適應性馴化，可將品種的后續推廣周期縮短30%以上，同時該類品種的一般配合力普遍較高，與其他優異種質資源雜交后容易出現超親變異的優良單株，大幅提升育種選擇效率。2.比較系譜法和改良混合法在雜種后代選擇應用中的適配場景差異。參考答案：系譜法適用于自花授粉作物的質量性狀為主的育種項目，比如抗病性、品質性狀改良，可在早代定向選擇目標單株，親緣關系清晰，育種周期短，但缺點是早代人工選擇容易丟失大量潛在的優良重組基因型；改良混合法適用于高產、抗逆等多基因控制的數量性狀改良育種項目，早代混合收獲種植可最大程度保留群體的遺傳變異量，降低早代人工選擇誤差，在高世代群體純合度較高后再開展單株選擇，可大幅提升優良單株的獲得概率，缺點是育種周期相對更長，系譜信息不夠清晰。3.簡述人工去雄操作的三類核心質控要點。參考答案：第一是去雄操作的時間精準控制，必須在母本雄蕊尚未發育成熟、花粉未開始散粉前完成去雄，避免自交花粉提前散粉造成的母本自交污染；第二是去雄操作過程中要完全去除母本所有的雄蕊，不能有殘留，去雄時避免損傷雌蕊柱頭，保障后續授粉后的結實率；第三是去雄完成后第一時間套袋隔離，同時在植株上做好清晰的標記信息，避免后續不同雜交組合混淆。4.分析多親本聚合雜交相較于兩親本單交的遺傳變異優勢。參考答案：兩親本單交僅能實現2個品種的基因重組，遺傳變異類型有限，很難培育出綜合性狀遠超雙親的突破性新品種；多親本聚合雜交可將3個及以上不同來源的優異親本的有利基因逐步聚合到同一個遺傳背景中，雜種后代群體的基因重組類型豐富度是單交群體的3倍以上，可同步聚合抗病、優質、高產、抗逆等多個優良性狀，培育出的新品種綜合性狀會顯著優于傳統單交培育的品種，適配更復雜的生產種植場景。5.簡述雜交育種中配子體選擇技術的應用價值。參考答案：傳統的成株期選擇需要在雜種后代的植株生長成熟后開展表型選擇，群體規模大、篩選周期長，配子體選擇直接在配子發育階段開展定向篩選，淘汰不攜帶目標有利基因的花粉或卵細胞，可將雜種后代群體中目標基因型的出現概率從傳統篩選的0.1%以下提升至20%以上，大幅降低育種田間試驗群體規模，縮短育種周期40%以上，降低育種人力與時間成本。6.分析當前我國常規雜交育種與分子標記輔助選擇融合應用的技術優勢。參考答案：傳統的雜交育種后代選擇完全依賴表型鑒定，容易受到環境因素干擾，選擇誤差可達30%以上，通過分子標記輔助選擇技術，在苗期就可以對雜種單株的目標基因開展精準的基因型鑒定，不需要等待植株生長成熟開展表型鑒定，選擇準確率可以提升至98%以上，同時還可以通過背景選擇快速將回交后代的遺傳背景恢復至輪回親本水平，將回交育種的純合周期從傳統的6代縮短至3代，大幅提升雜交育種的技術效率。六、論述題（每小題35分，共70分）1.結合2026年我國黃淮麥區小麥赤霉病抗性改良的產業需求，設計一套覆蓋親本選配、雜交組配、后代選擇、品系鑒定全流程的高效雜交育種技術方案，明確每個操作節點的技術參數與質控標準。參考答案：首先是親本選配階段，按照親本互補原則選配兩個核心骨干親本：第一個親本選擇當前黃淮麥區大面積推廣的主栽品種‘濟麥22’，該品種的產量水平、抗倒性、生態適應性均表現突出，僅存在赤霉病抗性差的缺陷；第二個親本選擇引進的赤霉病抗源品種‘蘇麥3號’，該品種的赤霉病抗性水平達到免疫級，但是農藝性狀差、植株高、產量低；同時選配第三個作為性狀改良的骨干親本‘周麥27’，其產量配合力突出，黃淮地區適應性優異。親本提前2個月開展種植，全部種植在人工溫室中，每株材料種植10個單株，提前利用SNP標記對所有親本材料開展基因型鑒定，確保親本遺傳純合度達到99.8%以上，親本之一的赤霉病抗性基因型純合。第二是雜交組配階段，第一步先配置單交組合‘濟麥22×蘇麥3號’，在溫室內開展人工去雄操作，小麥抽穗后2天，氣溫穩定在20℃時開展人工去雄，去雄后套袋隔離2天，采集蘇麥3號的新鮮花粉開展授粉，授粉后套袋標記，收獲F1代雜交種子，檢測真雜交率確保100%真實；第二年將該F1代作為母本，與‘周麥27’開展三交組配，獲得三交F1代種子，構建總群體規模2000株的分離后代群體。第三是雜種后代選擇階段，F2代種植2000個單株，在苗期利用赤霉病抗性的緊密連鎖分子標記開展基因型篩選，直接淘汰不攜帶赤霉病抗性基因的單株，入選攜帶抗性基因的1200個單株全部收獲；F3代按照株系種植，每個株系種植20個單株，在小麥開花期開展赤霉病病原菌人工接種鑒定，淘汰抗病性分離、農藝性狀差的株系，入選150個優良抗病株系；F4代開始采用系譜法開展定向選擇，重點篩選產量性狀、農藝性狀優異的單株；到F6代，當選株系的性狀完全穩定，開展標準的產量比較試驗，篩選出產量水平接近對照品種、赤霉病抗性達到中抗以上水平的優良新品系。第四是品系鑒定階段，將篩選出的優良新品系開展連續2年的多點產量鑒定試驗，設置15個黃淮麥區的試點，統一接種赤霉病病原菌，確保新品系在所有試點的赤霉病抗性均達到中抗以上，產量較對照品種增產5%以上，最終符合標準的品系報送國家品種審定委員會參加小麥新品種區域試驗，整個育種全流程周期控制在6年以內，完全滿足當前黃淮麥區小麥赤霉病抗性改良的產業需求。2.論述雜交育種配合力測定的核心方法、數據統計邏輯以及在商業化雜交種組配中的實際應用路徑。參考答案：