动物行为研究的新进展(二)分子遗传学与动物行为.pdf
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Progress Chinese ] ournal 0/ Nature Vo l. 33 No.6 doi: 10. 3969/j. issn 0253-9608.201 1. 06. 005 动物行为研究的新进展(二) :分子遗传学与动物行为 尚玉昌 教授，北京大学生命科学学院，北京 100871 关键词分子遗传学动物行为紫外光视觉斑马雀鸟类鸣唱 分子遗传学与动物行为有着密切关系，它不仅可用于检验动物行为学中的各种假说，而且也可用基因直接解读 动物行为的很多特征。有些行为是由单一基因决定的，有些行为是由两个基因决定的，而大多鼓行为是由 3 个或更 多基因决定的。如果发现 X 基因的某个变体是与 Y 行为的一个变体相关联的，那么就可以确定这个基因与这一行 为间存在着直接和近期的关系。目前在全球范围内的几百个实验室内正在进行大规模的基因鉴定工作，以确定是哪 些基因在决定着动物行为的特征。在这-领域从事研究的科学家还不断探讨并试图搞清动物行为特征的分子遗传 学基础。本文以两个研究实例详细说明在这一领域的研究方法、研究现状和研究进展。 当前正在蓬勃发展的一个生物学领域是分子遗传 2) 。但动物的大多数行为都是由 3 个或更多基因决 学，现已有越来越多的研究成果表明2 分子遗传学与动 定的。 物行为有着密切的关系。分子遗传学不仅可用于检验 如果在研究中发现 X 基因的某个变体是与 Y 行为 动物行为学中的各种假说，而且也可用基因直接解读动 的一个变体相关联的，那么我们就可以确定这个基因与 物的很多行为特征。有些行为是由单一的一个基因决 这一行为之间是存在着直接和近期的关系。目前在全 定的，如小杆线虫( Rhabdi tis inerims) 。如果让小杆线 球范围内的几百个实验室内正在从事大规模的基因鉴 虫的两个亚种进行杂交，而且其中只有一个亚种身体前 定工作，以确定是哪些基因在决定着动物行为的特征。 端能做波浪式运动(图 1) 。结果第一代线虫全都能做波 在这一领域从事研究的科学家还不断探讨并试图搞清 浪形运动，但到了由这些杂种产生的下一代(F2) ，便产 动物很多行为特征的分子遗传学基础。下面我们就以 生了两种行为型的线虫z 能做波浪形运动的和不能做波 两个实例来说明在这一领域的一些研究现状和研究 浪形运动的，而且两者的比倒是 3 : 10 这说明，做波浪 进展。 形运动这一行为特征是一种显性特征，而且是受单一基 因支配的。有些行为是由两个基因共同决定的，如蜜蜂 的亲代抚育行为。这里所说的亲代抚育行为是指工蜂 把死于蜂蜜中的幼虫叼走这一行为。卫生蜂品系能够 咬破蜂室的蜡盖并能把死幼虫叼走，而非卫生蜂品系缺 乏这种行为。当两个品系的蜜蜂杂交时，其杂交后代 (Ft)全都是非卫生蜂。但当 Fl 世代与亲本卫生蜂品系 回交时，便会产生四种不同行为型的个体，除了卫生蜂 和非卫生蜂外，又出现了两个在正常情况下不会见到的 行为型，一个是可以咬破蜡盖但不把幼虫叼走，另一个 是不会咬开蜡盖，但如果蜡盖被人打开，它能把死幼虫 叼走。这四种行为型的发生频率大体相等，这表明z 咬 开蜡盖和叼走幼虫的行为分别是由两个基因控制的，而 这两个基因都是隐性的，换句话说，非卫生行为是显性 的。因此只有两对等位基因都是隐性的时候才会表现 圄 1 某些小杆线虫身体前端可做波浪形运动， 出完全的卫生行为(既能咬开蜡盖又能叼走幼虫) (
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