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高考申論題 114年 [農業技術] 作物育種學

第 一 題

📖 題組:
四、請試述下列名詞之意涵:(每小題 6 分,共 30 分)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

open-pollination population ; bulk population

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看到這組名詞,應立刻聯想到「交配制度(Mating system)」對族群遺傳結構的影響。作答時應先分別精確定義兩者,接著從「遺傳結構(雜合/純合、同質/異質)」、「適用作物類型(異交 vs. 自交)」及「育種實務應用(人工選拔 vs. 自然選拔)」三個維度進行系統性對比與舉例。

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【破題】 「開放授粉族群」與「混合族群」分別代表異交作物與自交作物在特定育種階段的群體型態,兩者的交配機制與遺傳結構演變方向截然不同。 【論述】

小題 (二)

inbred line ; pure line ; isogenic line

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作答此類名詞解釋,應先給出精確的遺傳學定義(如純合度、同質性),接著說明其對應的育種方法(如連續自交、回交)與作物繁殖特性(自交或異交作物)。最後務必舉出具體的作物實例,並說明該系統在實務育種上的最終用途(如作為雜交親本或直接推廣品種)。

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【破題】此三名詞皆代表作物育種中具有高度基因型純合(Homozygous)與表現型齊一(Homogeneous)特性的品系,但其來源群體特性、育種操作程序與實務應用目的各不相同。 【論述】 一、自交系 (Inbred line)

小題 (三)

composite cross ; test cross ; top cross

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作答育種學名詞解釋時,應嚴守「精確定義」、「育種學理與目的」及「作物實例」三層次結構。看到這三個交配名詞,應立刻聯想其在育種程序中的定位:Composite cross 用於擴大基因庫與促進重組;Test cross 用於確認個體基因型或計算重組率;Top cross 用於雜交育種中測定一般結合力(GCA)。

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【解析】 一、Composite cross(複合雜交/混合雜交)

  • 精確定義:將多個(通常為多數)具有不同優良性狀的純系或品種,透過特定的交配設計(如輪交或多次配對雜交)反覆組合,產生一個具高度遺傳變異與雜合性的基礎群體。

小題 (四)

inbreeding ; sib-mating

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看到此題應立刻聯想到群體遺傳學中的『近親交配』概念。先分別給出 Inbreeding(近交)與 Sib-mating(同胞交配)的明確定義,接著說明兩者的包含關係,最後點出它們在遺傳學上的共同效應(增加純合度、近交衰退)及在實務育種上的應用(如異交作物純系選育)。

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「Inbreeding(近交)」 指血緣關係相近的個體間進行交配。在植物中,最極端的近交形式為自交(selfing)。 特徵包含:(1) 遺傳效應:能快速增加族群內基因型的純合度(homozygosity),降低雜合度(heterozygosity)。(2) 近交衰退:常導致隱性有害基因表現,使植株生長勢減弱、產量下降。(3) 實務應用:主要用於培育純系品種(如水稻)或為雜交育種建立純合的自交系(inbred line,如玉米)。

小題 (五)

heterosis ; inbreeding depression

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看到此題應直覺聯想兩者互為表裡的群體遺傳現象。作答時先分別給出精確定義,接著說明背後的遺傳學理(顯性假說/超顯性假說),最後務必結合育種實務,以異交作物(如玉米)為例,說明如何利用近交衰退純化自交系,再利用雜種優勢生產商業品種。

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【破題】 Heterosis(雜種優勢)與 Inbreeding depression(近親交配衰退)是作物遺傳改良中互為表裡的兩個核心現象,主要與基因型的雜合度(Heterozygosity)與純合度(Homozygosity)之變化有關。 【論述】

📝 作物育種核心名詞辨析
💡 掌握育種材料的遺傳組成、交配制度及雜種優勢之生理遺傳基礎。
比較維度 近交系 (Inbred Line) VS 純系 (Pure Line)
作物來源 異交作物 (如玉米) 自交作物 (如水稻)
達成方式 強制連續自交 自然自交後選拔
育種用途 作為雜交種之親本 直接作為推廣品種
遺傳特性 具近親退化現象 表現型極為整齊
💬近交系強調「異交轉自交」之過程,純系強調「自交作物後代」之純質性。
🧠 記憶技巧:族群看組成,交配看目的,品系看來源,優勢看雜合。
⚠️ 常見陷阱:容易混淆純系(Pure line)與近交系(Inbred line)的原始作物來源;誤認測交與頂交的測驗親本對象及鑑定目的。
組合力 (Combining Ability) 回交育種法 數量遺傳學

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