第七章基因与行为

第七章基因与行为第1页，共25页。（优选）第七章基因与行为第2页，共25页。先天性行为

——动物生来就有的，主要是先天遗传因素决定的。包括性行为（sexualbehavior），情绪行为（emotionalbehavior）和动机行为（motivatedbehavior）。趋性：动物对外界刺激最简单的定向反应。例如：昆虫鱼类的趋光性、臭虫的趋热性、蚊子的趋化性第3页，共25页。非条件反射：通过遗传获得的，没有高级神经中枢参与的先天性反射。例如：缩手、膝跳、吮吸、眨眼等第4页，共25页。本能：由一系列非条件反射按一定顺序连锁发生而构成的反射活动。例如：蜜蜂采蜜、蜘蛛织网、蚂蚁筑巢第5页，共25页。印随：刚出生（孵化）的动物总是紧跟它所看到的第一个大的行动目标行走。后天性行为

——动物在生长过程中，通过积累生活经验和“学习”逐渐建立起来的新的行为。第6页，共25页。模仿：幼年的黑猩猩通过观察，很快就能学会用树枝“钓”白蚁吃。后天性行为

——动物在生长过程中，通过积累生活经验和“学习”逐渐建立起来的新的行为。第7页，共25页。条件反射：动物在幼年以后的生活中通过学习逐渐形成各种条件反射，以适应环境的变化。所以动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。后天性行为

——动物在生长过程中，通过积累生活经验和“学习”逐渐建立起来的新的行为。第8页，共25页。第9页，共25页。第一节、单细胞生物趋性行为单细胞的原生动物和无神经系统的海绵动物也有感受和应答的能力，它们也表现出不同的行为。原生动物的行为最简单，一般认为只有趋性，它们能感受到环境中的刺激并靠近或远离之。第10页，共25页。第二节、昆虫行为的遗传学分析蜂王又称母蜂，个体大，发育完善，专司生育产卵；蜂王性成熟后，一般在晴暖无风的天气飞出巢，在空中飞翔时与几只雄蜂进行交配。后终生不再交配，其受精囊中已贮存大量精子，可供一生产卵受精用。寿命2-3年，最长8年。雄蜂唯一的职能是与蜂王交配，繁殖后代，交配后即死去。30-50天工蜂是生殖器官发育不完全的雌性蜜蜂，没有生殖能力。个体较小，它们的职能进一步细分。专职负责采集花粉、花蜜、酿蜜、饲喂幼虫和蜂王，并承担抵御敌害等工作。工蜂个体行为不受思维控制，行为能力也不是依赖后天学习获得的，这与高等动物的行为有本质的不同，所以学习和理解蜜蜂的行为，不能从蜜蜂的“意图”猜想，而应该从因果机制理解，也就是说蜜蜂行为是接受某种刺激的结果，受遗传因素影响，如蜜蜂的“攻击性”就是主要受遗传控制的。1、蜜蜂的洁巢行为第11页，共25页。第二节、昆虫行为的遗传学分析某些特殊的基因控制着工蜂清除封盖巢房中的虫蛹尸体的行为（洁巢行为）。有一种基因的工蜂只把死虫的巢房封盖咬开，但不去拖死虫；含有另一种基因的工蜂能将打开巢房盖的死幼虫或蛹拖出，但却从不咬开巢房盖。

1、蜜蜂的洁巢行为（卫生的）uurr

ur（卫生的）++F1urururur++++

（卫生的）

uurruruurruurruurruurr++++卫生的；会打开蜂室会搬尸体；不卫生第12页，共25页。生物随着地球、太阳、月亮的周期性变化，逐渐形成的周期性、有节律的行为就是节律行为。如昼夜节律、月运节律、季节节律等。有些生物大约每隔24小时就出现一次周期性节律，这种活动、生理机能与地球的昼夜相联系，称为昼夜节律，如昼行性（蜂、蝶、鸣禽）、夜行性（鼠、蝙蝠、猫头鹰）、晨昏性（夜鹰）月节律多指海洋动物的活动与潮汐、潮落相联系。潮汐是随日月位移的引力而发生周期涨落现象。生活在潮间带动物的活动规律，大多与潮汐规律相适应。如藤壶、牡蛎等在涨潮时在水下觅食，蟹类在退潮时爬出洞穴在海滩觅食等有些生物随着季节的改变而发生周期性的行为称为季节节律。例如许多鸟类在冬季来临之前迁往南方温暖的地区越冬，两栖类、爬行类到冬季都有冬眠的行为，鱼类则有洄游行为等。2、果蝇的生物学节律第13页，共25页。period基因突变的果蝇，分为无节律的变化型。生物节律短周期型（19小时,per）,生物节律长周期型（28小时,per）三种。period基因表达的产物是一种核蛋白，mRNA和蛋白的合成与积累是与昼夜节律相吻合。period基因的转录mRNA，mRNA翻译成蛋白质，蛋白质含量增多抑制转录，mRNA降低到一定水平又启动转录，从而调节动物个体的节律性活动（负反馈调节），在动物界具有普遍性。2、果蝇的生物学节律1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇，它的生物钟只有21小时。科学家花了14年时间，直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因。这就是人类第一次发现与X连锁的生物钟相关的基因，这个基因被命名为period——“周期”。sl第14页，共25页。Fruitless基因未突变的果蝇求爱行为正常，突变者求爱行为缺损。突变型果蝇支配腹部特有的肌肉的神经元发育不正常。突变型果蝇因支配腹部特有的肌肉的神经元不正常，肌肉退化。肌肉退化，无法进行求爱行为。3、果蝇的性取向第15页，共25页。第三节、小鼠行为的遗传学分析英国爱丁堡大学心理学家Morris的水迷宫实验（将NMDA受体拮抗剂注入海马，在海马处记录不到LTP，同时小鼠记不住水迷宫中隐藏的平台位置）。鼠脑老化过程中学习记忆能力的增龄性减退与脑内脂褐素积累的关系利用基因工程技术，将NMDA受体的一个亚基的基因剔除，这种被剔除基因的小鼠海马区引导不出LTP，同时小鼠记不住水迷宫中隐藏的平台位置；通过转基因技术，使小鼠的海马过量表达NMDA受体时，则海马处更容易诱导LTP，小鼠的记忆力变的更好，并且可以遗传。（1）鼠脑老化过程中学习记忆能力第16页，共25页。正常雌鼠的养育能力，营建一个窝，雌鼠见到仔鼠，下丘脑长生FosB蛋白，表现对幼鼠的哺乳、关怀。小鼠骨肉瘤基因fosB基因剔除，fosBfosB

不再表现母性行为。--（2）雌鼠的养育能力第17页，共25页。第四节、人类行为的遗传学分析英国人类学家F.高尔顿在1869年发表了遗传的天才一书，说人的聪明才智及心理发展都是由遗传而来的。他用家谱调查法,查询了977位名人发现这些名人中有555位有同等优异或超过他们的亲戚；而在另外977位普通人中，只有4位有优异亲属此二者亲属优异之比例为555:4因此高尔顿断言,遗传素质是人的聪明才智和心理发展的决定性的因素。第18页，共25页。第四节、人类行为的遗传学分析天才与基因：美国心理学家L.M.特曼认为：“天才是遗传的”。英国人类学家F.高尔顿在1869年发表了“遗传的天才”一书，说人的聪明才智及心理发展都是由遗传而来的。他用家谱调查法,查询了977位名人发现这些名人中有555位有同等优异或超过他们的亲戚；而在另外977位普通人中，只有4位有优异亲属此二者亲属优异之比例为555:4因此高尔顿断言,遗传素质是人的聪明才智和心理发展的决定性的因素。2.心理与基因：不仅优秀儿童的心理发展是来自遗传，而且低能与疯狂多半也是来自遗传。K.皮尔逊和A.I.盖茨认为，遗传与血统远近有密切关系；血统愈近，类似程度的相关度愈高，反之愈低。从优生学看来，血统愈近，其心理发展的水平往往愈低，反之相对的愈高。近亲结婚，对于提高心理发展水平是很不利的。遗传不仅在身体结构、形态、神经系统等方面起决定性的影响，而且在心理发展上，也是一个极为重要的因素。第19页，共25页。第四节、人类行为的遗传学分析3.疾病与基因：据人类基因组研究所估计，人体基因数目约为3-5万个。目前已知人类大约有4000多种疾病与基因有关，其中约1000多种引起人类各种疾病的基因已得到确认。

典型的单基因遗传病还包括亨廷顿舞蹈病、夜盲症、并指及多指畸形、过敏性鼻炎、白化病、高度远视、高度近视、红绿色盲等。相对于单基因遗传病，多基因遗传病则更为常见，患病人群也更为广泛，例如先天性心脏病、糖尿病、哮喘、精神分裂症、肺结核、重症肌无力、痛风、低及中度近视、牛皮癣、类风湿性关节炎、斜视、躁狂抑郁性精神病等都属于此类。多基因遗传病往往是由多个基因的变异和环境的影响而致病，也称为多因素和多基因疾病。第20页，共25页。血友病：基因随X染色体传递。欧洲各王室的血友病；色盲：X染色体上编码红、绿色素蛋白的基因突变引起。Huntingtong舞蹈症：是第四对染色体上的基因突变引起大分子蛋白的表达，使纹状体中胆碱能神经元和GABA能神经元选择性退变以致消失精神分裂症：多基因遗传。第21页，共25页。

4.智力与基因：同卵双胞胎是一个精子与一个卵子结合,但是在卵裂的时候,分成了2个胚胎。这对双胞胎的性别相同，都是男的或都是女的。由于这对双胞胎具有相同的遗传物质，因此他（她）们的外貌几乎是相同的。基因型完全相同的双生子对作为:MZ（MZT,MZA）。异卵双生子：有的时候，母体一次可能排出两个或两个以上卵子，如果这些卵子都同时受精，那么就会形成双胞胎或多胞胎，这样的双生子称为异卵双生子:DZ（DZT,DZA）一起长大、非亲缘关系URTT=μ+g+e第22页，共25页。

5.性格与基因：同卵双胞胎是一个精子与一个卵子结合,但是在卵裂的时候,分成了2个胚胎。这对双胞胎的性别相同，都是男的或都是女的。由于这对双胞胎具有相同的遗传物质，因此他（她）们的外貌几乎是相同的。基因型完全相同的双生子对作为:MZ（MZT,MZA）。异卵双生子：有的时候，母体一次可能排出两个或两个以上卵子，如果这些卵子都同时受精，那么就会形成双胞胎或多胞胎，这样的双生子称为异卵双生子:DZ（DZT,DZA）一起长大、非亲缘关系URT智力相关性0.75性格相关性0.5第23页，共25页。聪明的“道奇”老鼠

:乔治等人饲养了一批小白鼠，大量复制它们体内的一种特殊基因，使得该基因编码的蛋白质大量生成。这种蛋白质作为一种神经递质受体的重要组成部分，在学习和记忆的过程中起到了至关重要的作用。从理论上讲，经过基因复制的小白鼠应该比普通小白鼠更聪明。果然，在后来进行的一系列有关学习和记忆的测验中，这些小白鼠取得了比普通小白鼠更高的分数。于是，这种通过基因技术增长了智力的小白鼠便被命名为“道奇.《时代》杂志也将“道奇”老鼠请去做了一回封面嘉宾，