行为多态性

科技工作者之家 2020-11-17

行为多态性指的是动物在行为方式表现出的多种多样的表现形式。同一生物群体间不同个体也会表现出不同的行为方式,有些行为多样性是由基因决定的,同时可以遗传,有些是由环境因素导致的不可遗传。

定义多态性是广义的多态性指多种表现形式。“多态性” 一词最早用于生物学,指同在一个生物群体,各个体之间 存在的形态学、生理学和生化学的差异,并非所有多态性都是可以遗传的。M…生物群体中,同基因组存在2个或2个以上等位基 因(频率>0.01)的现象称为遗传多态性。 遗传多态性的形成机制是基因突变。遗传多态性类型很多,从个体的整体到细胞、再到蛋白质、基因水平均存在着遗传多态性。包 括:表型多态性、染色体多态性、蛋白质多态性、酶多态性、抗原多态性及DNA多态性。法医物证鉴定主要是通过对蛋白质多态性、酶多态性、抗原多态性和DNA多态性的分析解决司法实践中的个人识别和亲权鉴定的问题。

简介动物同人类一样,具有多种多样的行为方式和思考方式。

动物行为分为先天性行为和学习行为,学习行为是动物出生后在成长的过程中通过环境因素的影响,由生活经验和“学习”逐渐建立起来的,是在先天性行为的基础上建立的一种新的行为活动,也称为非先天性行为。动物通过非先天的学习,大大地提高了适应复杂环境的学习能力,从而更好地生存和繁衍,如黑猩猩摘高处的香蕉。

生物多态性是指地球上所有生物,从食物链系统、物种水平、群体水平、个体水平、组织和细胞水平、分子水平、基因水平等层次上体现出的形态(morphism)和状态(state)的多样性。1

生物多态性(organism polymorphism)又称生物多样性(life diversity),包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。其中遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础和核心,是生物多样性的内在形式。又由于基因是生物遗传信息的载体,所以遗传多样性的本质是基因多样性。

从分类学角度考虑,许多物种包含着丰富的亚种多型分化,即该物种具有多种地理或生态群体。例如西方蜜蜂Apismellifera 的原产地———非洲、欧洲、亚洲中部和西部的生态系统多样性丰富,经过长期繁衍进化,各地蜜蜂已形成了适应当地生态环境的特殊亚种或生态型。一定意义上讲,一个物种包含成千上万的个体,就具有一个独特的基因多样性。

分类先天性行为先天性行为是由动物体内遗传物质所决定的,是本物种的一种遗传特性,不需要非先天学习,生来就有的一种行为能力,这种能力在适当条件下,由神经调节或激素调节就能表现出来。如失去幼仔的母狗,它的哺育后代的本能并不消失,会把无母的小猫当作自己的后代给以抚爱、哺乳;失去蛋的企鹅会把鹅卵石当作企鹅蛋来孵化等。这种行为除特种遗传性以外,还和某些生理成熟有关,如垂体分泌催乳素等。

先天性行为,顾名思义,就是生来就有的一种本能,与非先天性行为相比,它对于环境的适应性更差,非先天性行为是在相应环境中通过学习而建立起来的一种反射和习惯,能让生物更好的适应环境.动物生来就有的,由动物体内的遗传物质所决定的行为,称为先天性行为(innate behavior)。

例如:蜜蜂采蜜,蚂蚁建巢,蜘蛛织网,鸟类迁徙等。先天性行为是动物的一种本能行为,不会丧失。先天性行为比学习行为对环境的适应能力差。

动物的防御行为就是它们的先天性行为:在遇到危险时,鹿尾会垂直不动,这表示周围有值得注意的异常情况。平时在宁静的环境中,鹿尾总在不停的摆动着;非洲豹快速追捕瞪羚时,瞪羚在全力奔跑一阵后,会突然停住,马上改向一侧跑去。如果它不拐弯,仍照直跑,那么它很有可能被猎豹抓住。动物的攻击行为:鸟类在繁殖期间这种抢占地盘的现象称为"占区"。它所占地盘称为"领域",这个领域是在巢区内有一定范围的作为该动物特别加以保护和防御的区域,绝不允许其他个体侵入;非洲猎豹在进行搏斗时,如果某一方翻身倒地,仰面朝天地轻轻呻吟起来,就表示自己已经投降。动物的繁殖行为;生活在澳大利亚的园丁鸟在繁殖期间会变成出色的园艺家,以此来吸引雌性进行交配。刚出生的小袋鼠掉在母袋鼠的尾巴根部,它可以靠本能爬向母袋鼠腹部的育儿袋,从育儿袋中吃奶。2

动物先天行为分为取食行为、防御行为。繁殖行为和迁徙行为。取食行为即动物生来就寻找食物的行为。防御行为是指对付外来侵略,保卫自身的生存,或者对种群中其他个体发出警告的行为。繁殖行为是指动物进行与繁殖有关的行为。迁徙行为指的是动物季节性更换住处的现象。

通常地,先天行为和生物的遗传基因、种族类别、生存环境等有关,通常具有遗传性。先天行为或称为生物的本能,是生物所具备的基础的、根本的行为,是生来就拥有的。

非先天性行为动物建立非先天行为的主要方式是条件反射。参与神经中枢是大脑皮层,不是与生俱来的而是动物在成长过程中,通过生活经验和“学习”逐渐建立起来的新的行为。动物通过非先天学习,大大地提高了适应复杂环境的学习能力。

学习是指动物在成长过程中,通过经验的影响,发生行为的改变或形成新行为的过程。动物学习能力的大小与其进化的程度呈正相关,动物的种类越高等,学习能力就越强,非先天行为所占的比重就越大。3

举例刚出生的小袋鼠只有人的手指那样大,眼睛还睁不开.它出生时掉在母袋鼠的尾巴根部,靠本能爬向母袋鼠的尾尖,再从尾尖爬到母袋鼠腹部的育儿袋中吃奶.

一只失去雏鸟的美国红雀,总是给养鱼池边浮到水面张口求食的金鱼喂它捕来的昆虫,就像喂自己的雏鸟一样,一连喂了好几个星期.

遗传多态性编辑

遗传多态性(genetic polymorphism)又称遗传多样性(genetic diversity),泛指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和,包含种内或种间表现于分子、细胞、个体和群体四个水平的遗传变异程度。遗传多态性特指种内不同群体间、群体内不同个体间的多态现象,是特定物种保持其进化潜能的基本条件,与生物多样性的形成、消失和发展息息相关。

用分子生物学的术语来定义,遗传多态性就是一种孟德尔单基因性状,在同一正常群体中的同一基因位点上具有多种等位基因引起,并在环境影响下,由此导致生物机体遗传结构所产生的多种物理表现和可见性状。

自然选择是造成遗传多态性的主要原因。多态现象的遗传机制的研究有助于对生物进化过程的了解。影响遗传多态性的因素很多,主要可以分为自然因素和人为因素。

遗传和变异这一对既对立又统一的内在矛盾,在外在环境的影响下相互作用,促生了生物群体遗传多态性的存在,进而提供了物种进化的动力。根据一个群体中各种变异类型的比例,可以把遗传多态性分为两种类型:

平衡型:一个群体中各种变异类型的比数可以长期保持不变,呈现所谓平衡型(或稳定)多态现象;

过渡型:一个群体中各种变异在一种类型取代另一种类型的过程中所呈现的多态现象,这里各种变异类型的比数逐渐发生变化,因此称为过渡型(不稳定)多态现象。

人类基因的研究较为深入,从分子生物学上看,人类遗传多态性主要有染色体多态性、酶和蛋白质多态性、抗原多态性、DNA多态性等五类。

基因多态性编辑

基因多态性(gene polymorphism)是指处于随机婚配的群体中,同一基因位点可存在2种以上的基因型。在人群中,个体间基因的核苷酸序列存在着差异性称为DNA基因多态性(gene polymorphism)。这种多态性可以分为两类,即DNA位点多态性(site polymorphism)和长度多态性 (longth polymorphism)。

1.位点多态性:

位点多态性是由于等位基因之间在特定的位点上DNA序列存在差异,也就是基因组中散在的碱基的不同,包括点突变(转换和颠换),单个碱基的置换、缺失和插入。突变是基因多态性的一种特殊形式,单个碱基的置换又称为单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP), SNP通常是一种二等位基因(biallelic)或二态的变异。据估计,单碱基变异的频率在1/1000-2/1000。SNP在基因组中数量巨大,分布频密,检测易于自动化和批量化,被认为是新一代的遗传标记。

2. 长度多态性:

长度多态性一类为可变数目串联重复序列(variable number of tandem repeats, VNTRS),它是由于相同的重复顺序重复次数不同所致,它决定了小卫星DNA(minisatellite)长度的多态性。小卫星是由15-65 bp的基本单位***而成,总长通常不超过200bp,重复次数在人群中是高度变异的。另一类长度多态性是由于基因的某一片段的缺失或插入所致,如微卫星DNA(microsatellite),它们是由重复序列***构成,基本序列只有1-8bp,如(TA)n及(CGG)n等,通常重复10-60次。长度多态性是按照孟德尔方式遗传的,它们在基因定位、DNA指纹分析,遗传病的分析和诊断中广泛地应用。

基因具有高度多态性和变异性。DNA分子在碱基排列、空间结构等方面有各种各样的形式。DNA有不同的形态,比如最普通的是双螺旋结构,但在分裂时是两条单链。

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学

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