2025年大学《化学生物学》专业题库- 动物行为学中的进化机制研究

2025年大学《化学生物学》专业题库——动物行为学中的进化机制研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.下列哪项不是驱动动物行为进化的主要选择压力？A.寻找食物和避免天敌B.获取配偶和繁殖后代C.建立社会等级和保卫领地D.维持体温恒定和适应环境变化2.在研究行为遗传学时，测量亲代与子代间行为相似性的主要目的是？A.评估环境对行为的影响B.排除基因对行为的贡献C.确定特定行为性状的遗传度D.预测未来的行为发展趋势3.信息素在动物行为中主要扮演的角色是？A.作为视觉信号吸引异性B.通过化学感知引导个体定位资源C.作为味觉信号影响食物选择D.通过听觉传播群体内部信息4.下列哪种激素与攻击行为和应激反应的增强密切相关？A.催乳素B.皮质醇C.胰岛素D.甲状腺素5.根据亲缘选择理论，动物帮助亲属繁殖的行为主要是由什么驱动的？A.直接获得繁殖机会B.提升自身基因在后代中的传递概率C.减少个体能量消耗D.增强群体生存能力6.嗅觉系统在动物觅食行为中发挥作用的关键在于？A.提供视觉线索识别食物B.感知食物的化学成分和距离C.控制摄食行为的启动和停止D.评估食物的口感和质地7.化学生态学研究的核心问题是？A.动物的神经系统结构B.激素如何影响行为C.动物如何通过化学信号相互作用D.行为的进化驱动力8.QTL（数量性状位点）分析在行为遗传学研究中的应用主要是？A.完全定位行为基因B.研究行为性状的遗传变异C.测量环境对行为的影响D.预测行为性状的表型9.卵巢激素（如雌激素和孕激素）在调控哪些行为方面起重要作用？A.社会等级确立和攻击行为B.觅食决策和导航能力C.配偶选择和繁殖行为D.应激反应和体温调节10.当动物需要长距离迁徙时，它们可能依赖哪些化学生态学线索？A.特定植物分泌的气味B.地球磁场产生的化学信号C.群体释放的挥发性信息素D.远处食物源释放的化学标记二、名词解释1.性选择2.信息素3.神经内分泌4.行为遗传学5.化学生态学三、简答题1.简述自然选择和性选择在塑造动物行为方面的主要区别。2.解释化学信号（信息素）在动物社会沟通中至少两种不同的功能。3.简述嗅觉系统在捕食性动物寻找猎物过程中的作用机制。4.激素如何影响动物的繁殖行为？请列举至少两种激素及其作用。四、论述题1.论述化学生物学的研究方法如何有助于揭示动物行为的进化机制。2.结合具体例子，论述化学信号（如配偶信息素、领域标记素）在动物繁殖策略和亲代投资决策中的作用。3.分析将进化博弈论应用于解释动物社会行为（如合作、欺骗）的潜力与局限性。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.B5.B6.B7.C8.B9.C10.C二、名词解释1.性选择：指通过影响个体繁殖成功率来塑造行为的选择压力，主要表现为同性竞争或雌性选择雄性。2.信息素：动物体内或体外分泌的化学物质，能够被同种或其他物种的个体感知，并引发特定的行为反应。3.神经内分泌：指神经系统与内分泌系统相互作用，通过神经信号和激素调节机体生理功能的过程。4.行为遗传学：研究行为与遗传因素之间关系的科学，旨在揭示行为性状的遗传基础和进化机制。5.化学生态学：研究生物之间化学信号相互作用及其在进化过程中形成功能的科学。三、简答题1.自然选择指个体因拥有有利于生存和繁殖的性状（包括行为）而被环境筛选，从而这些性状在种群中频率增加的过程。性选择则特指因个体间的竞争（同性相争）或选择（异性择偶）而导致的繁殖成功差异，进而塑造相关行为（如雄性展示、求偶行为）。性选择不直接等同于自然选择，有时甚至与生存适应相悖，但能显著影响繁殖成功率。2.化学信号（信息素）在动物社会沟通中功能多样：*吸引异性：雄性动物释放特定信息素吸引雌性前来交配，如昆虫的性信息素。*标记领地：动物释放信息素标记其活动区域，警告其他个体保持距离，如猫科动物尿液标记。*群体信息传递：同种个体释放信息素可召唤同伴，或在群体中传递警报、觅食地点等信号，如蚂蚁信息素指引路径。*协调社会行为：在社会性昆虫中，信息素用于识别个体等级、引导觅食、组织迁徙等。3.嗅觉系统在捕食性动物寻找猎物过程中作用机制：*化学感知：动物的嗅觉器官（如鼻孔、触角）能检测猎物释放的特定化学信号（气味分子），如氨基酸、碳氢化合物等。*定位猎物：通过头部分辨、扇动触角等方式增强气味感知，并结合风向等信息，推断猎物大致方位并追踪。*判断距离和状态：不同浓度和气味的组合可能提供关于猎物距离远近、健康状况或活动状态的信息。*引导捕食行为：气味感知触发定向运动和最终捕食动作的执行。4.激素影响动物繁殖行为：*雌激素：主要促进雌性生殖器官发育成熟、性周期启动和雌性吸引雄性的行为表现。*孕激素：主要维持妊娠，并可能在发情期后期抑制雌性接受雄性的行为。*睾酮：在雄性中促进性器官发育、第二性征出现以及攻击性、展示性等与繁殖相关的行为。在雌性中也有一定作用。*催产素：参与母性行为的激发（如哺育、护幼）和社交行为的调节，与亲代投资决策有关。四、论述题1.化学生物学通过研究生物体内的化学物质及其相互作用，为揭示动物行为的进化机制提供了独特视角和有力工具。其研究方法有助于：*揭示行为信号的本质：通过鉴定和解析信息素等化学信号分子，理解它们如何编码特定行为信息（如性别、身份、危险、食物），以及这些信号如何驱动接收者的行为反应。这有助于理解行为交流系统的进化起源和复杂性。*阐明行为机制的基础：研究化学信号如何被特定的受体识别，进而通过神经通路影响行为相关脑区活动，或触发激素释放。这为从分子、细胞层面理解行为产生的生理基础提供了依据，并有助于比较不同物种行为机制的异同及其进化关系。*探究行为的生态适应：研究化学信号在特定环境中的功能，如信息素如何帮助动物在复杂环境中定位资源、躲避天敌或选择合适的配偶，从而揭示行为如何适应环境压力并经历自然选择。*追踪行为的进化历程：通过比较不同物种间化学信号分子、受体基因的序列差异和功能差异，可以推断相关行为性状的进化路径和时间。2.化学信号在动物繁殖策略和亲代投资决策中作用显著。例如：*繁殖策略：雄性甲虫释放性信息素吸引雌性，雌性通过信息素感知雄性遗传质量或繁殖能力，选择与之交配，这影响了雄性的竞争策略和雌性的择偶决策。鸟类求偶炫耀中释放的特定化学物质（如配偶信息素）可能影响雌性的接受度，体现了化学信号在配偶选择中的作用。领域标记素（如尿液、腺体分泌物）不仅用于防御，也可能向潜在竞争者或配偶传递关于领域所有者状态（如健康、繁殖力）的信息，影响繁殖成功率。*亲代投资决策：某些昆虫雌性通过感知寄主（如卵或幼虫）释放的化学信号来决定是否产卵，这直接关联到其繁殖投资的位置选择。在哺乳动物中，产后母体释放的催产素和吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）产生的化学信号能吸引幼崽，并激发母性行为，影响亲代投资的分配和持续性。母体通过化学信号（如气味）识别子女，确保将有限资源投资于自己的后代，这是亲代投资决策的重要方面。3.将进化博弈论应用于解释动物社会行为具有巨大潜力，因为它能提供分析重复互动和策略选择的框架，解释看似矛盾的行为模式。潜力体现在：*解释合作行为：博弈论可以模拟合作策略（如利他主义）与不合作策略之间的相互作用，解释合作如何在群体中稳定进化（如通过重复博弈的“以牙还牙”策略、亲缘选择、互惠利他）。*解释社会等级：可以分析个体在资源获取、配偶竞争等情境下，采取不同攻击/顺从策略的收益，解释为何社会等级结构（如支配-从属关系）能在群体中形成并稳定。*解释欺骗行为：博弈论可以预测在存在“欺骗者”能暂时获益的情况下，为何“诚实”策略仍可能进化（如通过惩罚机制、信号可信度等）。*解释信号博弈：可以分析信号（如求偶炫耀）与其成本和接收者解读之间的策略互动，解释信号为何具有“显示度”（显示发送者真实品质）而非完全“信息对称”。局限性在于：*模型简化：真实社会情境远比博弈模型复杂，包含大量随机因素、个体差异、文化学习等，模型难以完全捕捉。*信息对称性假设：许多