行为遗传学behavioural genetics研究支配生物各种行为的基因,及其作用途径的一个遗传学分支学科。20世纪60年代后期才逐步发展形成。以各种动物的行为趋向,包括觅食、攻击、逃避、求偶、记忆和学习等行为,以及植物的向光、向地等趋向的生物学过程和遗传基础为主要研究内容。阐明基因-神经-行为之间的关系。与发育生物学、生理学和生物物理学等有密切联系。对于动物生产和家畜异常行为、遗传性疾病的诊断与防治,都有实际指导意义。 行为遗传学 行为遗传学xingwei yichuanxue研究行为的遗传基础的科学。基本观点是:个体行为的遗传基础包括两方面,一是来自物种进化或自然选择的物种基因库;二是来自个体所接受的遗传基因。行为遗传学在分析个体行为时要采取各种手段排除环境因素的影响,而从上述两方面着手。 ☚ 行为科学 双生子经典实验 ☛ 行为遗传学遗传学的分支学科。研究遗传因素对动物和人类的摄食、求偶、育儿、攻击、逃避、记忆及智力等行为的影响。 行为遗传学 行为遗传学研究动物和人类动作或行为的科学叫做行为科学。研究遗传因素对动物和人类行为影响的科学称为行为遗传学。人类的行为和其他各种性状一样,是基因和环境相互作用的结果。 目前,行为科学和行为遗传学仍处于始创阶段,但已经累积了一些动物实验资料,有助于对人类行为遗传的研究。实验说明,动物的行为与遗传有密切联系,一只从未见过别的雌兔如何为仔兔做窝的雌兔,在分娩时会建造一个相当复杂的窝,并会从自己身上扯下一些毛来把它铺盖起来。一个蜘蛛受精卵的基因型,不仅可以影响这只蜘蛛形态结构和生理,也可以决定它织网的行为,蜘蛛学者可以根据它们所织的网而定出蜘蛛的种属。动物的行为基本上是受该动物基因型控制的; 但是同一物种的个体并不表现绝对统一的动作。例如同一种鸣禽的不同个体,往往在其鸣吟行为中表现出差异。有人把一群小燕雀分成若干小群并隔离饲养。久之,这些不同的小群就各吟各的音,各唱各的调。小鼠、大鼠和家兔的某些神经系统疾病是与遗传有关的,但是关于这类疾病的发作和表现的行为却又与外界条件有关。所以,动物的行为并不全由遗传因素所控制,也可以通过外界条件的改变而受到修饰。 人类和动物在发育方面存在着一些区别。例如人类亲体哺育幼儿时期比动物长。人类的婴儿没有独立生活的本领。但人类的遗传基础却赋于个体极复杂的神经系统,特别是脑的发育,因而在成长之后可获得极高的智力,并且能够表现其他动物所不能表现的种种行为来保护自己,使环境条件对个体的损害达到最小的程度。所以,人类的遗传物质对人的行为起着重要作用。但是也应该看到人类的行为和智能又不完全决定于大脑及神经系统,它和动物一样,也和环境条件有极密切的关系。环境条件对人类的行为也起着刺激、诱导的作用,而且在一定程度上比动物更为深刻。人体神经系统结构和功能的复杂性是人类行为的生物学基础,而环境因素却是广泛地影响着人类行为的主要条件。可是,要在人类中证明遗传对行为的影响,往往比在动物中困难得多。因为动物实验可以先繁殖某些基因型比较纯化的品系,并且可以通过杂交、选择等遗传学研究来分析它们在行为上的差别。在人类就很难进行同样的实验。此外,在进行动物实验的过程中,可以对环境条件进行比较严格的控制,在人类也是很难做到的。尽管这样,最近对人类行为的研究还是有所突破。 人类的智力较其他动物为高是与下列因素有关的。首先,人有较强的记忆力(回忆过去)。也就是说,人类储存信号的能力较强。其次,人有较高的思维能力。由于人类有了这些能力,所以能够具有比较准确的预见性(展望未来)。这种预测事物变化的能力是动物和人类极重要的行为。动物常常能够依靠某些环境中的信号预知(虽然是在短时间内)敌害即将来临,因而采取某些紧急的预防性措施。人类在这方面更远远比动物为进步,人们也可以根据信息的积累,回忆种种过去经历过的经验来对未来的事物做出必要的设计和安排。上述这些思维、学习和预见等行为是由亿万个神经细胞共同协调配合来完成的。从种的差异上来说,智力与脑量有关,可是对种内的不同个体而言,却无法证明脑量与智力有正相关的联系。可以肯定,智力决定于遗传的物质基础,但环境因素可以促使其发育到最大限度。 近年来,行为遗传学工作者倾向于把行为的本质和起因分为三大类: ❶明显地由于遗传因素所引起的行为异常; ❷由于某一遗传性缺陷而间接引起的异常行为; ❸主要是由于环境因素影响的行为。现把这三种类型分述如下: (1) 第一种类型:有的是由于单一突变基因所引起的,有的可以查出是属于染色体异常。例如遗传性舞蹈病是由位于常染色体上的一种显性致病基因所引起的,其异常行为特征表现为四肢不自主地痉挛性运动。这种病的本质是神经系统的一种进行性变性,导致患者智力(也影响到体力)的逐渐减退,直到死亡。这种异常行为发作的平均年龄介于40~50岁之间,但早发型可出现在10岁左右,晚发型可在60岁以后才发作。又如黑蒙性白痴(Tay-Sachs disease) 是位于常染色体上的一对纯合型隐性致病基因所引起的脑细胞异常脂质代谢的疾病。患者中枢神经系统细胞中累积了大量神经节苷脂,导致完全精神性病变及行为异常。再如苯丙酮尿症患者的严重智力低下及不正常行为等,也是由于一对常染色体隐性致病基因所引起的。典型的21三体型患者常常会表现一些不正常的行为。核型分析表明大部分患者的第21号染色体有三条,称为21三体型。病理检查发现脑部发育不正常,特别是大脑额叶、脑干和小脑相对地小。还有18号三体综合征患者也都有神经系统的病理性缺损和异常行为。另外,曾经发现第5号染色体短臂缺失的婴儿,体格及智力都有严重异常。患婴有一独特的行为,即常常发出一种哀伤而持续的哭声,犹如猫叫声,因而称猫叫综合征。尸检患者的喉部及声带,未发现解剖学上的异常,可见,这种特别哭声可能是由于神经作用引起的,而不是由于喉部形态结构的异常所致。目前认为,任何一号染色体数目异常(增加或减少),都会在不同程度上影响发育进而影响行为。关于性染色体数目异常是否也会导致行为异常的问题,目前尚无一致看法。但是一般认为X染色体数目的增加似乎对智力和行为影响不大,因为根据Lyon的解释,多余的X染色体都是失活的。可是,已知缺少一条X染色体(Turner综合征)的女性(45,X),对空间立体感觉能力较差。关于具有47,XYY的个体,多了一个Y染色体是否影响个体行为的问题,还没有统一的看法。有人认为,XYY个体性情较暴躁、易冲动,做事常凭一时冲动而不计后果,或不能担负或完成指定的任务。根据国外调查资料,在人群中XYY新生儿的出现率为1/1000~1/3000。在欧洲、英国、加拿大、澳大利亚等地的监狱、教养院、感化院中的调查,XYY个体竟占1/50。因此,过去国外有些文献一直确认上述的观点。但最近英国也在全国各地监狱、教养院及感化院抽样调查了2538人,发现其XYY出现率并不比正常人群中为高。上述一些例子说明:遗传因素(包括单基因突变的效应和染色体异常的效应)可以明显地、直接地影响个体的行为,其中,染色体异常的效应更为突出。不过根据已知资料,这一类型的例子并不太多。 (2) 第二种类型: 即由于某一遗传缺陷间接引起行为的异常,可以语言为例予以说明。语言是人类在发展进化过程中,长期劳动的产物。人类通过语言,将上一代生存斗争的经验传给下一代,使后代的人可以在前人经验的基础上更加提高。一般认为语言完全由后天学习而获得的,与遗传无关。这种看法是不全面的,其实语言也是智力的一种表现。不但如此,语言还与人体器官构造如声带、腭、鼻、口腔等有更大的关系。到目前为止,没有发现任何动物具有象人这样适应于自由发出任何音节的器官结构。实验证明,黑猩猩的智力在一定的环境条件下,可以达到一定的水平,但它即使在极优越教育条件下,也只能发出几个极简单的单词。与语言密切有关的,还须要有一个正常的听觉器官,即接受声音信号的器官。当接受信号之后,即迅速传入大脑,在那里将其分析和综合。任何人在讲话之前,一定要先得到声音信号的刺激,在脑中经过联想形成自己的声音信号而发出。所以语言这一人类独特的行为,首要的条件是人体的正常器官结构。例如要有听觉器官,以接受声音信号,再由脑组织细胞予以分析、综合,最后由发音器官形成语言而发出。这种复杂的解剖学基础主要取决于遗传成分。因此,任何有关基因的缺陷都可以使上述这些有关器官的发育,分化发生障碍。例如,先天性耳聋的婴儿尽管脑和发声器官均良好,但还是不能自由地和清晰地讲话。当然,这些器官的缺陷不一定全是遗传因素所造成的。环境条件的干扰(如胚胎期某些外因的损害,病毒感染,分娩过程中的意外等)也均可影响到这些器官的发育。所以,先天性耳聋可以引起语言困难,学习能力减退,而到最后,可能导致行为异常。当提到一个人行为不正常时,人们会连想到精神病患者的行为问题,一般人均认为精神病的病因主要是由于生活过程中受到某种刺激而引起的,这种看法是不全面的。目前已经了解到,有些精神分裂症和遗传有一定关系。例如,许多国家的双生子调查都一致表明: 在一卵双生中精神分裂症有高度的一致性,而在二卵双生中一致性却很低。这说明环境因素固然对精神分裂症的发病起着一定作用,但对精神分裂症的发病来说,遗传基础也有重要作用。 (3) 第三种类型: 即某些行为主要是由于环境因素的影响,而遗传因素只起着轻微的影响。学习能力是否遗传是目前争论很多的一个课题,但是,我们认为学习能力应该是属于这一类型。人类主要的特征之一就是能够从经验中学习。早在本世纪二十年代和三十年代就有人进行了大鼠跑迷宫的试验。让大鼠每天从入口处经过迷宫,辗转曲折而到达出口,才能在那里得到食物。有些大鼠较笨,常常错误地进入盲端,这就要走回头路,所以通过迷宫的时间较慢。有些大鼠却比较聪明,错误较少,在短时间就可到达出口,得到食物。Tryon(1929~1940)累计误入盲端的次数,作为筛选的标准,在一定时间内错误次数在10次以下者定为“迷宫聪明鼠”,在200次以上者称为“迷宫愚笨鼠”。选出后让它们分别进行品系内交配繁殖。他发现子二代到子三代即呈显著差别,到了第七代,迷宫愚笨和迷宫聪明的几乎完全分离清楚,错误次数基本上不相重叠,建立了所谓迷宫聪明和迷宫愚笨的大鼠品系。上述实验看来好象大鼠学习跑迷宫的智能也是由遗传所决定的。可是如果再深入进行这类试验,得知环境条件对智能又是起着决定性的影响。Cooper和Zubek(1958)做过下面一种试验,他们把迷宫聪明鼠品系幼鼠各分成A,B,C三群,两品系的A群饲养于极度单调、缺少活动机会的环境条件中;B组饲养于正常环境中,C组则饲养于极为优越的环境条件中(如笼中放有镜子,可供滚动的圆球,各式斜坡滑道以及可供钻穿的涵洞等)。等到这三组大鼠成长之后,在相同的迷宫中进行试验,并测定在不同环境条件中长大的聪鼠和笨鼠发生错误的次数。A组中,两品系大鼠发生错误次数相等(170);C组中,笨鼠错误次数为119,聪鼠为113;B组中,笨鼠错误为165次,而聪鼠错误只有117次。这里可以看出,在毫无学习机会(A组)环境中,聪鼠和笨鼠错误次数同样都多;在富于学习环境条件(C组)中生长的大鼠,成绩几乎同样地优良; 而只有在普通(即不加强也不限制)的环境条件下,聪明鼠和笨鼠显出了明显的区别。当然,这不等于说,人类的行为(指学习而言)也是这样,因为人类的学习和大鼠跑迷宫毕竟是很不同的。但是上述实验中的一个重要事实基本上是与人类相符的,那就是年轻时不提供或限制其学习条件,会影响后来的行为。相反,如果给予优越的学习条件,可以大大促进其学习的能力。这样看来,象学习这样的行为,虽然与遗传素质有一定的关系,可是更重要的是环境条件。 从上述的讨论看来,人们仍然可以得出很分歧的看法:部分人认为任何导致人体发生疾病 (包括先天性高度近视眼等轻微的异常)的遗传因素,都影响到智力发育、学习能力、社会活动等方面,最后将表现为行为异常。相反,另一些人则认为,人类的行为与遗传的关系只存在于前述几个极为局限性的遗传性疾病范围内。直到今天,人们仍然无法证明有任何基因与忠诚和欺骗的行为或兴奋和怠倦的举动或暴躁和慈祥的性格有任何关系。上述两种极端的观点目前仍然各执一端,各持己见。但是,事情已经越来越清楚,人类的行为和其他性状一样,是遗传物质和环境因素共同影响下发展起来的。不可能是“非此即彼”的。个体的行为在不同的程度上和遗传因素有关,但和后天的学习和教育也有很大关系。与动物相比,人类的行为有一个突出的特点是具有很大的可塑性。在许多影响可塑性的环境条件中,最重要的因素看来还是人类本身。如对幼儿行为影响最大的实际上正是家庭成员,学龄以后的青少年对他们的行为影响最大的应该是学校和社会。再以语言为例,遗传只决定讲话的本领,但影响讲哪一种语言的都是环境条件,即与之生活在一起的人群——家庭。又如,求食和求偶是少数几种基本上全由遗传所决定的人类行为,可是,怎样求食以及求偶的方式方法都是受到环境条件(社会条件)的制约。 从生物学的角度来说,任何一个生命体系都存在着两个系统: 一个是互相联系的基因系统; 一个是联系着基因系统和环境条件的适应系统。当研究人类参与社会和文化生活等问题时,不要摒弃他们的生物学基础;当研究人类的活动和思维时,也不能排除社会和文化教育的背景。 ☚ 肿瘤与遗传 发生遗传学 ☛ 行为遗传学behavioral genetics研究行为特点与遗传间关系的一门交叉学科。旨在发现遗传禀赋对个体尤其是群体内行为差异影响的规律。因所有的行为都是遗传和环境相互作用的结果,在研究遗传对行为的影响时,首先要排除环境因素,确定行为中的遗传成分。由于基因所编码的特异蛋白质在神经元中的表达、对神经元的分化、神经回路的发育、神经元功能的调节构成了行为的物质基础,故行为遗传学所涉及的范围十分广泛,包括遗传学、对物种行为特点的科学分析技术等等。对动物的研究,通常采用选择性繁殖实验技术,如特赖恩研究表明,选择学习成绩特好和特差的两组白鼠,经连续几代的选配繁殖后,育成学习迷津智愚有明显差异的两组白鼠,从而表明白鼠迷津学习能力差异的遗传性(1940)。在对人类的研究中,如对分开抚养的同卵双生子行为的研究,其行为的相似性表明分开抚养的同卵双生子具有相同的遗传禀赋。近年来,随着分子生物学理论、方法及技术的应用,使这门学科走出了方法学上的困境,如RF LP分析、靶位点诱变技术、基因定位与克隆技术、转基因技术和基因剔除技术等,使人们对行为与基因及其突变的关系有了根本性的了解,这为行为遗传学提供了先进的研究方法,并使这门学科取得了较大进展。 行为遗传学 行为遗传学behavioral genetics研究行为特点与遗传间关系的一门交叉学科。旨在发现遗传禀赋对个体尤其是群体内行为差异影响的规律。因所有的行为都是遗传和环境相互作用的结果,在研究遗传对行为的影响时,首先要排除环境因素,确定行为中的遗传成分。由于基因所编码的特异蛋白质在神经元中的表达、对神经元的分化、神经回路的发育、神经元功能的调节构成了行为的物质基础,故行为遗传学所涉及的范围十分广泛,包括遗传学、对物种行为特点的科学分析技术等等。对动物的研究,通常采用选择性繁殖实验技术,如特赖思研究表明,选择学习成绩特好和特差的两组白鼠,经连续几代的选配繁殖后,育成学习迷津智愚有明显差异的两组白鼠,从而表明白鼠迷津学习能力差异的遗传性(1940)。对人类的研究,如对分开抚养的同卵双生子行为的研究,其行为的相似性表明分开抚养的同卵双生子具有相同的遗传禀赋。近年来,随着分子生物学理论、方法及技术的应用,使这门学科走出了方法学上的困境,如RFLP分析、靶位点诱变技术、基因定位与克隆技术、转基因技术和基因剔除技术等,使人们对行为与基因及其突变的关系有了根本性的了解,这为行为遗传学提供了先进的研究方法,并使这门学科取得了较大进展。 ☚ 行为医学 行为异常 ☛ 行为遗传学 行为遗传学behavioral genetics亦称“心理遗传学”、“行为发生学”。运用心理学和遗传学理论研究控制动物行为的基因类型及其对有机体行为的影响的学科。是行为科学与生物遗传学的交叉学科,也是研究生物个体或群体的行为的遗传学基础的遗传学分支学科。行为受基因控制,每一种生物都有它特殊的行为,越是低等的生物,行为模式越单纯。但是各种生物的行为之间既有共同性,又有特殊性。 ☚ 行为生态学 社会生态学 ☛ 00000031 |