2025年大學(xué)《生物育種技術(shù)-全基因組選擇育種》考試備考試題及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.全基因組選擇育種技術(shù)主要利用（）A.單個基因的效應(yīng)B.基因間的互作C.等位基因的變異D.基因組的整體信息答案：D解析：全基因組選擇育種技術(shù)是基于基因組測序數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計學(xué)方法分析所有基因的遺傳變異，從而對復(fù)雜性狀進行預(yù)測和選擇。它關(guān)注的是整個基因組的綜合信息，而不是單個基因或少數(shù)基因。2.以下哪個不是全基因組選擇育種的優(yōu)勢（）A.提高育種效率B.適用于低遺傳力性狀C.減少表型測定成本D.直接改良基因型答案：D解析：全基因組選擇育種可以通過間接測量基因型來預(yù)測表型，從而減少表型測定的需求和成本。它特別適用于遺傳力較低、表型測定困難的性狀。然而，它并不能直接改良基因型，而是通過選擇攜帶優(yōu)良基因型的個體，進而間接影響基因型頻率。3.在全基因組選擇育種中，常用的統(tǒng)計模型包括（）A.線性回歸模型B.邏輯回歸模型C.主成分分析模型D.以上都是答案：D解析：全基因組選擇育種中，常用的統(tǒng)計模型包括線性回歸模型、邏輯回歸模型、主成分分析模型等。這些模型可以幫助育種者從大量的基因組數(shù)據(jù)中提取有用的信息，并對育種對象的遺傳價值進行預(yù)測。4.基因組測序技術(shù)的發(fā)展對全基因組選擇育種產(chǎn)生了什么影響（）A.提高了測序成本B.降低了數(shù)據(jù)質(zhì)量C.增加了數(shù)據(jù)可用性D.減少了育種目標(biāo)答案：C解析：隨著基因組測序技術(shù)的不斷進步，測序成本逐漸降低，數(shù)據(jù)質(zhì)量和覆蓋度不斷提高，使得全基因組選擇育種的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)更加堅實。基因組測序技術(shù)的快速發(fā)展為全基因組選擇育種提供了更多的數(shù)據(jù)來源和更精確的遺傳信息。5.全基因組選擇育種中，如何處理缺失數(shù)據(jù)（）A.忽略缺失數(shù)據(jù)B.使用均值填補C.采用多重插補方法D.以上都是答案：C解析：在全基因組選擇育種中，缺失數(shù)據(jù)是一個常見的問題。為了充分利用已有的數(shù)據(jù)，可以采用多重插補方法來處理缺失數(shù)據(jù)。這種方法可以通過模擬缺失數(shù)據(jù)的可能值，從而提高遺傳預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。6.哪個指標(biāo)可以用來評估全基因組選擇模型的預(yù)測能力（）A.相關(guān)系數(shù)B.決定系數(shù)C.預(yù)測準(zhǔn)確率D.以上都是答案：D解析：在全基因組選擇育種中，評估模型的預(yù)測能力是一個重要的環(huán)節(jié)。常用的指標(biāo)包括相關(guān)系數(shù)、決定系數(shù)和預(yù)測準(zhǔn)確率等。這些指標(biāo)可以幫助育種者了解模型對育種目標(biāo)的預(yù)測效果，從而進行模型的優(yōu)化和改進。7.全基因組選擇育種中，如何選擇合適的標(biāo)記（）A.標(biāo)記的密度B.標(biāo)記的分布C.標(biāo)記的效應(yīng)大小D.以上都是答案：D解析：在全基因組選擇育種中，選擇合適的標(biāo)記是一個關(guān)鍵步驟。標(biāo)記的密度、分布和效應(yīng)大小等因素都需要考慮。標(biāo)記的密度越高，分布越均勻，效應(yīng)越大，模型的預(yù)測能力就越強。8.全基因組選擇育種中，如何進行群體結(jié)構(gòu)分析（）A.使用主成分分析B.使用聚類分析C.使用線性回歸分析D.以上都是答案：A解析：在全基因組選擇育種中，群體結(jié)構(gòu)分析是一個重要的環(huán)節(jié)。常用的方法包括主成分分析和聚類分析等。這些方法可以幫助育種者了解群體的遺傳結(jié)構(gòu)，從而避免選擇偏差，提高模型的預(yù)測能力。9.全基因組選擇育種中，如何進行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（）A.使用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化B.使用最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化C.使用中位數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化D.以上都是答案：D解析：在全基因組選擇育種中，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是一個重要的步驟。常用的方法包括Z-score標(biāo)準(zhǔn)化、最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化和中位數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等。這些方法可以幫助育種者消除不同標(biāo)記之間的量綱差異，從而提高模型的預(yù)測能力。10.全基因組選擇育種中，如何進行模型驗證（）A.使用交叉驗證B.使用獨立數(shù)據(jù)集C.使用Bootstrap方法D.以上都是答案：D解析：在全基因組選擇育種中，模型驗證是一個重要的環(huán)節(jié)。常用的方法包括交叉驗證、使用獨立數(shù)據(jù)集和使用Bootstrap方法等。這些方法可以幫助育種者評估模型的泛化能力，從而選擇最合適的模型進行育種實踐。11.全基因組選擇育種主要依據(jù)的遺傳學(xué)原理是（）A.分離定律B.自由組合定律C.基因互作效應(yīng)D.遺傳相關(guān)性答案：D解析：全基因組選擇育種的核心是利用基因組所有標(biāo)記與目標(biāo)性狀之間的遺傳相關(guān)性，通過統(tǒng)計模型預(yù)測個體的育種值。它不依賴于特定的遺傳學(xué)定律或少數(shù)主效基因，而是著眼于整個基因組層面的信息。12.在實施全基因組選擇時，通常需要考慮以下因素，除了（）A.標(biāo)記密度B.群體大小C.性狀遺傳力D.標(biāo)記與性狀的獨立性答案：D解析：全基因組選擇依賴于標(biāo)記與性狀之間存在統(tǒng)計學(xué)上的關(guān)聯(lián)。標(biāo)記的選擇需要考慮其密度、群體大小和性狀的遺傳力等因素。標(biāo)記與性狀的獨立性是錯誤的，因為正是標(biāo)記與性狀的相關(guān)性才使得全基因組選擇成為可能。13.基因組育種值估計（GBLUP）模型中，k矩陣代表（）A.標(biāo)記效應(yīng)矩陣B.聯(lián)系矩陣C.協(xié)方差矩陣D.預(yù)測誤差矩陣答案：B解析：在基因組育種值估計（GBLUP）模型中，k矩陣是用來量化群體中所有個體之間基因相似性的矩陣，也稱為基因組相關(guān)性矩陣。它通過個體間的基因組距離來構(gòu)建，是模型中用于預(yù)測育種值的關(guān)鍵組成部分。14.以下哪種方法不屬于降維技術(shù)，常用于全基因組選擇數(shù)據(jù)預(yù)處理（）A.主成分分析B.因子分析C.線性回歸分析D.增量分析答案：C解析：主成分分析和因子分析是常用的降維技術(shù)，通過提取少數(shù)幾個主要成分或因子來代表原始變量的大部分信息，從而減少數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和冗余。增量分析是基因組選擇模型構(gòu)建中的一個概念，與降維技術(shù)不同。線性回歸分析是一種預(yù)測模型，不主要用于數(shù)據(jù)降維。15.全基因組選擇育種中，選擇合適的訓(xùn)練集對于預(yù)測準(zhǔn)確性至關(guān)重要，以下哪種情況不宜作為訓(xùn)練集（）A.代表目標(biāo)育種群體B.包含豐富的表型數(shù)據(jù)C.具有高度的群體結(jié)構(gòu)D.標(biāo)記數(shù)據(jù)質(zhì)量高答案：C解析：訓(xùn)練集是用于構(gòu)建基因組選擇模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。理想的訓(xùn)練集應(yīng)能代表目標(biāo)育種群體，包含豐富的表型數(shù)據(jù)，并具有高質(zhì)量的標(biāo)記數(shù)據(jù)。群體結(jié)構(gòu)過高意味著個體間存在系統(tǒng)性的遺傳差異，如果不加以處理，會導(dǎo)致預(yù)測偏差，因此高度群體結(jié)構(gòu)的群體不宜直接作為訓(xùn)練集。16.在全基因組選擇育種項目中，如何評估模型的預(yù)測能力（）A.使用校準(zhǔn)集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)B.使用驗證集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)C.僅依賴于訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度D.A和B都是答案：D解析：評估全基因組選擇模型的預(yù)測能力需要同時考慮校準(zhǔn)集（訓(xùn)練集）和驗證集（獨立測試集）。校準(zhǔn)集用于模型構(gòu)建和參數(shù)估計，評估模型對訓(xùn)練數(shù)據(jù)的擬合程度；驗證集用于獨立評估模型的預(yù)測準(zhǔn)確性，即預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)。僅依賴訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度無法真實反映模型的泛化能力。17.全基因組選擇育種中，選擇標(biāo)記時通常要求標(biāo)記具有（）A.高等位基因頻率B.明顯的加性效應(yīng)C.低基因型效應(yīng)方差D.以上都是答案：C解析：在全基因組選擇育種中，理想的標(biāo)記應(yīng)具有中等的等位基因頻率，以避免頻率偏差對預(yù)測結(jié)果的影響。標(biāo)記應(yīng)攜帶可遺傳的遺傳效應(yīng)，但更重要的是標(biāo)記的遺傳效應(yīng)方差要盡可能小，這樣標(biāo)記與性狀的關(guān)聯(lián)性更強，預(yù)測準(zhǔn)確性也更高。18.在進行全基因組選擇時，如何處理群體結(jié)構(gòu)問題（）A.忽略群體結(jié)構(gòu)B.使用正交設(shè)計C.使用協(xié)方差矩陣調(diào)整D.以上都是答案：C解析：群體結(jié)構(gòu)是指群體中個體間存在的系統(tǒng)性遺傳差異，如果不加以處理，會導(dǎo)致預(yù)測偏差。處理群體結(jié)構(gòu)問題的常用方法包括在統(tǒng)計模型中加入?yún)f(xié)方差矩陣進行調(diào)整，通過合理設(shè)計實驗方案（如隨機化）來減少群體結(jié)構(gòu)的影響，或者使用特定的軟件包進行校正。雖然正交設(shè)計有助于控制混雜因素，但不是處理群體結(jié)構(gòu)的主要方法。19.全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)育種方法的主要優(yōu)勢在于（）A.可以同時改良多個性狀B.可以對低遺傳力性狀進行選擇C.可以減少表型測定的數(shù)量D.以上都是答案：D解析：全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)育種方法具有多方面的優(yōu)勢。它可以利用整個基因組的信息，從而能夠同時改良多個性狀。對于遺傳力較低的性狀，由于表型測定的難度和成本較大，全基因組選擇提供了更有效的選擇手段。此外，通過預(yù)測育種值，可以減少需要進行表型測定的個體數(shù)量，從而節(jié)省時間和成本。20.全基因組選擇育種技術(shù)的應(yīng)用前景受到哪些因素的制約（）A.基因組測序成本B.數(shù)據(jù)分析能力C.表型數(shù)據(jù)質(zhì)量D.以上都是答案：D解析：全基因組選擇育種技術(shù)的應(yīng)用前景受到多方面因素的制約。首先，基因組測序成本雖然不斷下降，但對于大規(guī)模應(yīng)用仍然可能是一筆不小的開支。其次，有效的數(shù)據(jù)分析能力是發(fā)揮全基因組選擇育種潛力的關(guān)鍵，需要專業(yè)的統(tǒng)計和生物信息學(xué)知識。最后，高質(zhì)量、全面、準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)是進行準(zhǔn)確預(yù)測的基礎(chǔ)，表型數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響預(yù)測結(jié)果的可靠性。因此，這些因素都會制約該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。二、多選題1.全基因組選擇育種技術(shù)具有以下哪些優(yōu)勢（）A.提高育種效率B.適用于低遺傳力性狀C.減少表型測定成本D.直接改良基因型E.增強育種決策的科學(xué)性答案：ABCE解析：全基因組選擇育種技術(shù)通過利用整個基因組的信息，能夠更全面地評估個體的遺傳價值，從而提高育種效率。它特別適用于遺傳力較低、難以進行表型測定的性狀，因為可以通過基因組數(shù)據(jù)間接預(yù)測表型。此外，它有助于減少對表型測定的依賴，從而降低成本，并且基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測結(jié)果能夠增強育種決策的科學(xué)性。然而，它并不能直接改良基因型，而是通過選擇攜帶優(yōu)良基因型的個體進行育種。2.全基因組選擇育種中，常用的統(tǒng)計模型包括（）A.線性回歸模型B.邏輯回歸模型C.主成分分析模型D.聯(lián)合回歸模型E.加性遺傳效應(yīng)模型答案：ABDE解析：全基因組選擇育種中，為了從大量的基因組數(shù)據(jù)中預(yù)測育種值，需要應(yīng)用各種統(tǒng)計模型。線性回歸模型、邏輯回歸模型（用于分類性狀）、聯(lián)合回歸模型（結(jié)合多種數(shù)據(jù)源）以及考慮加性遺傳效應(yīng)的模型都是常用的工具。主成分分析模型主要用于數(shù)據(jù)降維，雖然有時也會在預(yù)處理階段使用，但不是用于直接預(yù)測育種值的模型。3.基因組育種值估計（GBLUP）模型中，通常需要哪些數(shù)據(jù)（）A.個體表型數(shù)據(jù)B.個體基因組數(shù)據(jù)C.群體關(guān)系數(shù)據(jù)D.標(biāo)記效應(yīng)估計E.預(yù)測誤差信息答案：ABC解析：基因組育種值估計（GBLUP）模型的核心是利用個體間的遺傳關(guān)系、基因組數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù)來預(yù)測個體的育種值。個體表型數(shù)據(jù)是育種目標(biāo)值的體現(xiàn)。個體基因組數(shù)據(jù)用于計算個體間的遺傳相似性或相關(guān)性。群體關(guān)系數(shù)據(jù)（如家系信息或個體間的親緣關(guān)系矩陣）是構(gòu)建遺傳關(guān)系矩陣的基礎(chǔ)。標(biāo)記效應(yīng)估計通常作為模型的一部分進行計算，而不是作為輸入數(shù)據(jù)直接提供。預(yù)測誤差信息是模型擬合結(jié)果的一部分，用于評估預(yù)測精度，而不是模型構(gòu)建的初始輸入。4.全基因組選擇育種中，如何處理缺失數(shù)據(jù)（）A.忽略缺失數(shù)據(jù)B.使用均值填補C.采用多重插補方法D.使用模型平均法E.基于相似個體均值填補答案：CE解析：在全基因組選擇育種中，由于數(shù)據(jù)量巨大，缺失數(shù)據(jù)是常見現(xiàn)象。忽略缺失數(shù)據(jù)會導(dǎo)致信息損失和不準(zhǔn)確的預(yù)測。使用均值填補簡單粗暴，會引入偏差。模型平均法可以結(jié)合多個模型的預(yù)測結(jié)果，但不是處理缺失數(shù)據(jù)的首選方法。常用的處理方法包括采用多重插補方法，通過模擬缺失數(shù)據(jù)的可能值來生成多個完整數(shù)據(jù)集，然后分別進行分析和結(jié)果合并?；谙嗨苽€體均值填補也是一種常見的策略，即根據(jù)個體的基因組相似性或表型相似性，用相似個體的均值來填補缺失值。5.全基因組選擇育種中，選擇合適的標(biāo)記需要考慮哪些因素（）A.標(biāo)記的密度B.標(biāo)記的分布C.標(biāo)記的效應(yīng)大小D.標(biāo)記的穩(wěn)定性E.標(biāo)記的獲取成本答案：ABCD解析：在全基因組選擇育種中，選擇合適的標(biāo)記至關(guān)重要。標(biāo)記的密度決定了基因組覆蓋的全面性。標(biāo)記的分布（等位基因頻率等）會影響關(guān)聯(lián)分析的統(tǒng)計效力。標(biāo)記的效應(yīng)大小（加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)等）是預(yù)測育種值的基礎(chǔ)。標(biāo)記的穩(wěn)定性（如重復(fù)性、在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性）關(guān)系到預(yù)測結(jié)果的可靠性。標(biāo)記的獲取成本雖然是一個實際考慮因素，但通常是在滿足前四個條件的前提下進行權(quán)衡，不是選擇標(biāo)記的首要技術(shù)指標(biāo)。6.全基因組選擇育種項目實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括（）A.建立高質(zhì)量的基因組數(shù)據(jù)庫B.獲取準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)C.選擇合適的統(tǒng)計模型D.進行嚴格的群體結(jié)構(gòu)校正E.設(shè)計合理的實驗方案答案：ABCDE解析：一個成功的全基因組選擇育種項目需要系統(tǒng)性的規(guī)劃和執(zhí)行。首先，需要建立包含足夠數(shù)量和高質(zhì)量基因組數(shù)據(jù)（A）的數(shù)據(jù)庫。準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)是進行育種值預(yù)測的基礎(chǔ)（B）。選擇合適的統(tǒng)計模型對于預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要（C）。由于群體結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致預(yù)測偏差，必須進行嚴格的校正（D）。最后，設(shè)計合理的實驗方案，包括樣本采集、表型測定和基因組測序等，是項目順利開展的前提（E）。7.全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)育種方法的主要優(yōu)勢在于（）A.可以同時改良多個性狀B.可以對低遺傳力性狀進行選擇C.可以減少表型測定的數(shù)量D.可以更快地獲得優(yōu)良后代E.可以完全避免育種風(fēng)險答案：ABCD解析：全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)方法具有顯著優(yōu)勢。它可以利用基因組信息同時考慮多個性狀的遺傳效應(yīng)，實現(xiàn)多性狀協(xié)同選擇（A）。對于遺傳力較低的性狀，由于表型測定困難或成本高，全基因組選擇提供了更有效的間接選擇途徑（B）。通過預(yù)測育種值，可以優(yōu)先選擇那些具有高遺傳潛力的個體進行后續(xù)育種，從而減少需要進行表型測定的個體數(shù)量，節(jié)省時間和成本（C）。此外，快速篩選出具有優(yōu)良基因組構(gòu)成的個體，有助于縮短育種周期，更快地獲得優(yōu)良后代（D）。然而，育種本身仍然存在遺傳變異和環(huán)境因素的影響，無法完全避免育種風(fēng)險（E）。8.全基因組選擇育種技術(shù)的應(yīng)用前景受到哪些因素的制約（）A.基因組測序成本B.數(shù)據(jù)分析能力C.表型數(shù)據(jù)質(zhì)量D.群體結(jié)構(gòu)復(fù)雜度E.育種目標(biāo)明確性答案：ABCD解析：盡管全基因組選擇育種技術(shù)潛力巨大，但其應(yīng)用仍面臨一些制約因素。基因組測序成本雖然持續(xù)下降，但在某些情況下可能仍然較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用（A）。有效的數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)的生物信息學(xué)和統(tǒng)計學(xué)知識，數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建能力是技術(shù)推廣的關(guān)鍵瓶頸（B）。育種值預(yù)測的準(zhǔn)確性高度依賴于表型數(shù)據(jù)的質(zhì)量，如果表型數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或不全面，會嚴重影響預(yù)測效果（C）。群體結(jié)構(gòu)的存在如果處理不當(dāng)，會引入虛假關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致預(yù)測偏差，群體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，處理難度越大（D）。育種目標(biāo)的明確性和穩(wěn)定性也是成功應(yīng)用的前提，模糊或不明確的育種目標(biāo)難以通過基因組選擇有效實現(xiàn)（E）。9.全基因組選擇育種中，如何評估模型的預(yù)測能力（）A.使用校準(zhǔn)集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)B.使用驗證集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)C.僅依賴于訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度D.評估模型在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性E.比較不同模型預(yù)測結(jié)果的差異性答案：ABDE解析：評估全基因組選擇模型的預(yù)測能力需要系統(tǒng)的方法。校準(zhǔn)集（訓(xùn)練集）用于模型構(gòu)建，其擬合優(yōu)度可以反映模型對已知數(shù)據(jù)的解釋能力，但不是預(yù)測能力的直接指標(biāo)（A錯誤，用于評估的是預(yù)測集）。驗證集（獨立測試集）是評估模型預(yù)測能力的關(guān)鍵，其預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)是衡量預(yù)測準(zhǔn)確性的常用指標(biāo)（B正確）。僅依賴訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度無法真實反映模型的泛化能力，容易導(dǎo)致高估預(yù)測效果（C錯誤）。模型的預(yù)測能力應(yīng)考慮其在不同環(huán)境、不同世代或不同子群中的穩(wěn)定性（D正確）。比較不同模型（如不同標(biāo)記集、不同統(tǒng)計方法）預(yù)測結(jié)果的差異性，有助于選擇最優(yōu)模型（E正確）。10.全基因組選擇育種中，選擇標(biāo)記時通常要求標(biāo)記具有哪些特性（）A.中等的等位基因頻率B.明顯的加性效應(yīng)C.低基因型效應(yīng)方差D.高的連鎖不平衡程度E.穩(wěn)定的遺傳效應(yīng)答案：ACE解析：選擇用于全基因組選擇的標(biāo)記需要考慮多個特性。標(biāo)記在中等頻率范圍內(nèi)分布更均勻，有助于減少頻率偏差對預(yù)測結(jié)果的影響，因此通常要求具有中等的等位基因頻率（A）。標(biāo)記應(yīng)攜帶可遺傳的遺傳效應(yīng)，特別是加性效應(yīng)，這是育種值預(yù)測的基礎(chǔ)（B）。標(biāo)記的遺傳效應(yīng)方差要盡可能小，這樣標(biāo)記與性狀的關(guān)聯(lián)性更強，預(yù)測準(zhǔn)確性也更高，因此要求低基因型效應(yīng)方差（C）。標(biāo)記應(yīng)具有穩(wěn)定的遺傳效應(yīng)，即在不同的環(huán)境條件下或不同的世代中，其與性狀的關(guān)聯(lián)關(guān)系保持相對穩(wěn)定（E）。高的連鎖不平衡程度意味著標(biāo)記間的相關(guān)性高，這可能導(dǎo)致模型解釋力下降或過度擬合，因此通常不希望標(biāo)記間存在quá高的連鎖不平衡（D錯誤）。11.全基因組選擇育種技術(shù)主要依據(jù)的遺傳學(xué)原理是（）A.分離定律B.自由組合定律C.基因互作效應(yīng)D.遺傳相關(guān)性答案：BD解析：全基因組選擇育種的核心是利用基因組所有標(biāo)記與目標(biāo)性狀之間的遺傳相關(guān)性，通過統(tǒng)計模型預(yù)測個體的育種值。它基于分離定律（A）和自由組合定律（B），這兩個基本的遺傳學(xué)原理決定了等位基因在后代中的分離和組合方式，從而構(gòu)成了遺傳相關(guān)性的基礎(chǔ)?；蚧プ餍?yīng)（C）雖然存在，但全基因組選擇主要關(guān)注標(biāo)記與性狀的整體關(guān)聯(lián)，而非復(fù)雜的互作。遺傳相關(guān)性（D）是全基因組選擇的理論基礎(chǔ)，但它是基于分離和自由組合定律產(chǎn)生的結(jié)果。12.在實施全基因組選擇時，通常需要考慮以下哪些因素（）A.標(biāo)記密度B.群體大小C.性狀遺傳力D.標(biāo)記與性狀的獨立性E.群體結(jié)構(gòu)答案：ABCE解析：全基因組選擇依賴于標(biāo)記與性狀之間存在統(tǒng)計學(xué)上的關(guān)聯(lián)。標(biāo)記的密度、群體大小、性狀的遺傳力和群體結(jié)構(gòu)都是實施全基因組選擇時需要考慮的關(guān)鍵因素。標(biāo)記密度決定了基因組覆蓋的全面性；群體大小影響統(tǒng)計效力；遺傳力決定了性狀的遺傳變異程度，影響選擇響應(yīng)；群體結(jié)構(gòu)如果不加以處理，會導(dǎo)致預(yù)測偏差。標(biāo)記與性狀的獨立性（D）是錯誤的，因為正是標(biāo)記與性狀的相關(guān)性才使得全基因組選擇成為可能。13.基因組育種值估計（GBLUP）模型中，通常需要哪些數(shù)據(jù)（）A.個體表型數(shù)據(jù)B.個體基因組數(shù)據(jù)C.群體關(guān)系數(shù)據(jù)D.標(biāo)記效應(yīng)估計E.預(yù)測誤差信息答案：ABC解析：基因組育種值估計（GBLUP）模型的核心是利用個體間的遺傳關(guān)系、基因組數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù)來預(yù)測個體的育種值。個體表型數(shù)據(jù)是育種目標(biāo)值的體現(xiàn)。個體基因組數(shù)據(jù)用于計算個體間的遺傳相似性或相關(guān)性。群體關(guān)系數(shù)據(jù)（如家系信息或個體間的親緣關(guān)系矩陣）是構(gòu)建遺傳關(guān)系矩陣的基礎(chǔ)。標(biāo)記效應(yīng)估計通常作為模型的一部分進行計算，而不是作為輸入數(shù)據(jù)直接提供。預(yù)測誤差信息是模型擬合結(jié)果的一部分，用于評估預(yù)測精度，而不是模型構(gòu)建的初始輸入。14.全基因組選擇育種中，如何處理群體結(jié)構(gòu)問題（）A.忽略群體結(jié)構(gòu)B.使用正交設(shè)計C.使用協(xié)方差矩陣調(diào)整D.使用主成分分析E.基于相似個體均值填補答案：CDE解析：群體結(jié)構(gòu)是指群體中個體間存在的系統(tǒng)性遺傳差異，如果不加以處理，會導(dǎo)致預(yù)測偏差。處理群體結(jié)構(gòu)問題的常用方法包括在統(tǒng)計模型中加入?yún)f(xié)方差矩陣進行調(diào)整（C），通過合理設(shè)計實驗方案（如隨機化）來減少群體結(jié)構(gòu)的影響，或者使用特定的軟件包進行校正。主成分分析（D）有時也被用于降維或提取群體結(jié)構(gòu)的主要成分進行校正?；谙嗨苽€體均值填補（E）也是一種校正群體結(jié)構(gòu)的方法，即根據(jù)個體的基因組相似性或表型相似性，用相似個體的均值來填補缺失值或校正關(guān)聯(lián)。忽略群體結(jié)構(gòu)（A）是不合適的。正交設(shè)計（B）主要用于控制實驗因素，不是處理群體結(jié)構(gòu)的主要方法。15.全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)育種方法的主要優(yōu)勢在于（）A.可以同時改良多個性狀B.可以對低遺傳力性狀進行選擇C.可以減少表型測定的數(shù)量D.可以更快地獲得優(yōu)良后代E.可以完全避免育種風(fēng)險答案：ABCD解析：全基因組選擇育種相比傳統(tǒng)方法具有顯著優(yōu)勢。它可以利用基因組信息同時考慮多個性狀的遺傳效應(yīng)，實現(xiàn)多性狀協(xié)同選擇（A）。對于遺傳力較低的性狀，由于表型測定困難或成本高，全基因組選擇提供了更有效的間接選擇途徑（B）。通過預(yù)測育種值，可以優(yōu)先選擇那些具有高遺傳潛力的個體進行后續(xù)育種，從而減少需要進行表型測定的個體數(shù)量，節(jié)省時間和成本（C）。此外，快速篩選出具有優(yōu)良基因組構(gòu)成的個體，有助于縮短育種周期，更快地獲得優(yōu)良后代（D）。然而，育種本身仍然存在遺傳變異和環(huán)境因素的影響，無法完全避免育種風(fēng)險（E）。16.全基因組選擇育種技術(shù)的應(yīng)用前景受到哪些因素的制約（）A.基因組測序成本B.數(shù)據(jù)分析能力C.表型數(shù)據(jù)質(zhì)量D.群體結(jié)構(gòu)復(fù)雜度E.育種目標(biāo)明確性答案：ABCD解析：盡管全基因組選擇育種技術(shù)潛力巨大，但其應(yīng)用仍面臨一些制約因素?；蚪M測序成本雖然持續(xù)下降，但在某些情況下可能仍然較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用（A）。有效的數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)的生物信息學(xué)和統(tǒng)計學(xué)知識，數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建能力是技術(shù)推廣的關(guān)鍵瓶頸（B）。育種值預(yù)測的準(zhǔn)確性高度依賴于表型數(shù)據(jù)的質(zhì)量，如果表型數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或不全面，會嚴重影響預(yù)測效果（C）。群體結(jié)構(gòu)的存在如果處理不當(dāng)，會引入虛假關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致預(yù)測偏差，群體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，處理難度越大（D）。育種目標(biāo)的明確性和穩(wěn)定性也是成功應(yīng)用的前提，模糊或不明確的育種目標(biāo)難以通過基因組選擇有效實現(xiàn)（E）。17.全基因組選擇育種中，選擇合適的標(biāo)記需要考慮哪些因素（）A.標(biāo)記的密度B.標(biāo)記的分布C.標(biāo)記的效應(yīng)大小D.標(biāo)記的穩(wěn)定性E.標(biāo)記的獲取成本答案：ABCD解析：在全基因組選擇育種中，選擇合適的標(biāo)記至關(guān)重要。標(biāo)記的密度決定了基因組覆蓋的全面性。標(biāo)記的分布（等位基因頻率等）會影響關(guān)聯(lián)分析的統(tǒng)計效力。標(biāo)記的效應(yīng)大小（加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)等）是預(yù)測育種值的基礎(chǔ)。標(biāo)記的穩(wěn)定性（如重復(fù)性、在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性）關(guān)系到預(yù)測結(jié)果的可靠性。標(biāo)記的獲取成本雖然是一個實際考慮因素，但通常是在滿足前四個條件的前提下進行權(quán)衡，不是選擇標(biāo)記的首要技術(shù)指標(biāo)。18.全基因組選擇育種項目實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括（）A.建立高質(zhì)量的基因組數(shù)據(jù)庫B.獲取準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)C.選擇合適的統(tǒng)計模型D.進行嚴格的群體結(jié)構(gòu)校正E.設(shè)計合理的實驗方案答案：ABCDE解析：一個成功的全基因組選擇育種項目需要系統(tǒng)性的規(guī)劃和執(zhí)行。首先，需要建立包含足夠數(shù)量和高質(zhì)量基因組數(shù)據(jù)（A）的數(shù)據(jù)庫。準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)是進行育種值預(yù)測的基礎(chǔ)（B）。選擇合適的統(tǒng)計模型對于預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要（C）。由于群體結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致預(yù)測偏差，必須進行嚴格的校正（D）。最后，設(shè)計合理的實驗方案，包括樣本采集、表型測定和基因組測序等，是項目順利開展的前提（E）。19.全基因組選擇育種中，如何評估模型的預(yù)測能力（）A.使用校準(zhǔn)集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)B.使用驗證集的預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)C.僅依賴于訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度D.評估模型在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性E.比較不同模型預(yù)測結(jié)果的差異性答案：BDE解析：評估全基因組選擇模型的預(yù)測能力需要系統(tǒng)的方法。校準(zhǔn)集（訓(xùn)練集）用于模型構(gòu)建，其擬合優(yōu)度可以反映模型對已知數(shù)據(jù)的解釋能力，但不是預(yù)測能力的直接指標(biāo)。驗證集（獨立測試集）是評估模型預(yù)測能力的關(guān)鍵，其預(yù)測值與實際表型值的相關(guān)系數(shù)是衡量預(yù)測準(zhǔn)確性的常用指標(biāo)（B正確）。僅依賴訓(xùn)練集的擬合優(yōu)度無法真實反映模型的泛化能力，容易導(dǎo)致高估預(yù)測效果（C錯誤）。模型的預(yù)測能力應(yīng)考慮其在不同環(huán)境、不同世代或不同子群中的穩(wěn)定性（D正確）。比較不同模型（如不同標(biāo)記集、不同統(tǒng)計方法）預(yù)測結(jié)果的差異性，有助于選擇最優(yōu)模型（E正確）。20.全基因組選擇育種中，選擇標(biāo)記時通常要求標(biāo)記具有哪些特性（）A.中等的等位基因頻率B.明顯的加性效應(yīng)C.低基因型效應(yīng)方差D.高的連鎖不平衡程度E.穩(wěn)定的遺傳效應(yīng)答案：ACE解析：選擇用于全基因組選擇的標(biāo)記需要考慮多個特性。標(biāo)記在中等頻率范圍內(nèi)分布更均勻，有助于減少頻率偏差對預(yù)測結(jié)果的影響，因此通常要求具有中等的等位基因頻率（A）。標(biāo)記應(yīng)攜帶可遺傳的遺傳效應(yīng)，特別是加性效應(yīng)，這是育種值預(yù)測的基礎(chǔ)（B）。標(biāo)記的遺傳效應(yīng)方差要盡可能小，這樣標(biāo)記與性狀的關(guān)聯(lián)性更強，預(yù)測準(zhǔn)確性也更高，因此要求低基因型效應(yīng)方差（C）。標(biāo)記應(yīng)具有穩(wěn)定的遺傳效應(yīng)，即在不同的環(huán)境條件下或不同的世代中，其與性狀的關(guān)聯(lián)關(guān)系保持相對穩(wěn)定（E）。高的連鎖不平衡程度意味著標(biāo)記間的相關(guān)性高，這可能導(dǎo)致模型解釋力下降或過度擬合，因此通常不希望標(biāo)記間存在quá高的連鎖不平衡（D錯誤）。三、判斷題1.全基因組選擇育種技術(shù)可以完全替代傳統(tǒng)的表型選擇育種方法。（）答案：錯誤解析：全基因組選擇育種技術(shù)是一種強大的育種工具，尤其適用于低遺傳力性狀和進行早期選擇，但它并不能完全替代傳統(tǒng)的表型選擇育種方法。表型選擇仍然是驗證基因組預(yù)測的有效性的重要環(huán)節(jié)，并且在某些情況下（如評估株型、抗逆性等難以通過分子標(biāo)記直接測量的性狀）仍然是不可或缺的。兩者結(jié)合往往能取得更好的育種效果。2.構(gòu)建全基因組選擇模型時，標(biāo)記密度越高越好。（）答案：錯誤解析：標(biāo)記密度是影響全基因組選擇效果的重要因素，但并非越高越好。過高的標(biāo)記密度可能導(dǎo)致冗余信息增加，增加計算復(fù)雜度，甚至可能因為標(biāo)記間的連鎖不平衡而引入虛假關(guān)聯(lián)，反而降低模型的預(yù)測精度和穩(wěn)定性。因此，需要根據(jù)育種目標(biāo)、物種特性、群體結(jié)構(gòu)等因素選擇合適的標(biāo)記密度。3.全基因組選擇育種只需要基因組數(shù)據(jù)，不需要表型數(shù)據(jù)。（）答案：錯誤解析：全基因組選擇育種雖然利用基因組數(shù)據(jù)預(yù)測育種值，但其基礎(chǔ)仍然依賴于準(zhǔn)確的表型數(shù)據(jù)。表型數(shù)據(jù)是衡量育種目標(biāo)是否達成的依據(jù)，是模型訓(xùn)練和驗證的關(guān)鍵輸入。沒有高質(zhì)量的表型數(shù)據(jù)，基因組數(shù)據(jù)的價值就無法充分體現(xiàn)，預(yù)測結(jié)果也會失去可靠性。4.群體結(jié)構(gòu)對全基因組選擇育種模型的預(yù)測準(zhǔn)確性沒有影響。（）答案：錯誤解析：群體結(jié)構(gòu)是指群體中個體間存在的系統(tǒng)性遺傳差異。如果不進行校正，這種結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致預(yù)測偏差，使得某些個體被高估或低估。因此，在實施全基因組選擇時，必須考慮群體結(jié)構(gòu)的影響，并采用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法進行校正，以確保預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.加性遺傳效應(yīng)是全基因組選擇育種中進行育種值預(yù)測的主要依據(jù)。（）答案：正確解析：加性遺傳效應(yīng)是指一個等位基因?qū)Ρ硇偷呢暙I中，獨立于其他等位基因存在的那一部分效應(yīng)。它是決定個體遺傳值和后代表型變異的主要來源，也是全基因組選擇育種中進行育種值預(yù)測的核心關(guān)注點。通過估計個體基因組中所有標(biāo)記的加性效應(yīng)，可以預(yù)測其作為親本產(chǎn)生的后代的平均表型值。6.全基因組選擇育種可以降低育種項目的總成本。（）答案：正確解析：全基因組選擇育種可以通過早期、準(zhǔn)確地預(yù)測個體遺傳潛力，減少需要進行表型測定和后續(xù)世代選擇的個體數(shù)量，從而節(jié)省表型測定成本、時間成本和人力成本。雖然基因組測序成本可能較高，但通過提高育種效率和縮短育種周期，總體上可以降低育種項目的總成本。7.任何統(tǒng)計模型都可以用于全基因組選擇育種。（）答案：錯誤解析：全基因組選擇育種需要特定的統(tǒng)計模型來處理海量基因組數(shù)據(jù)和預(yù)測育種值。并非任何統(tǒng)計模型都適用，需要選擇能夠有效捕捉基因組信息與表型關(guān)聯(lián)、并考慮群體結(jié)構(gòu)的模型，如基于混合線性模型的基因組育種值估計（GBLUP）模型等。簡單的線性回歸或其他未考慮基因組信息的模型通常效果不佳。8.全基因組選擇育種只能用于農(nóng)作物育種。（）答案：錯誤解析：全基因組選擇育種技術(shù)