基因与行为 范

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1、基因与行为的关系——行为遗传学行为遗传学是从遗传学角度来研究动物及人类各种行为的形成。所谓的行为,既包括病症(例如精神分裂症和躁狂抑郁性精神病),也包括正常行为(例如智能)。行为是生物(包括人类在内)的神经元及由其构成的神经系统对身体内外刺激作出反应的专一表型。神经系统在结构上包含多种蛋白质,同时,在执行其生理功能的过程中又涉及许多蛋白质。当其中任何一个发生改变,都有可能导致动物或人类某些行为的改变。因此基因通过其产物来体现自己具有影响行为性状的能力。进入本世纪八九十年代,随着分子生物学的发展,人们将转基因技

2、术和基因剔除技术运用到行为遗传学研究中。所谓转基因,就是用理化方法将外源目的基因选择性地导入某种生物的细胞,使外源基因在该生物体内表达。所谓基因剔除,是向正常生物个体引入某个突变基因位点而选择性地使特定基因功能失活。用这两种技术构建动物模型,让它们与野生型动物在同等条件下进行行为测试,通过比较两者行为测试成绩来了解特定基因的功能或相关基因对特定行为的影响。例如,结果发现多数缺陷小鼠刚出生就死亡,有的虽未死亡但伴有腭裂,成年后寿命缩短,行为异常。对外人的接近或其他刺激过度敏感。人抓其尾部时,其四肢、爪子蜷缩成球

3、形,同时具有游泳、走格子、跳高台及旋转困难、经常性肌痉挛和偶发性癫痫,这与脊髓中突触前抑制减少和较高级皮层中枢抑制受损和多向性发育缺陷相一致JeansokJ.Kirs等用情绪和运动方法来检测单胺氧化酶A突变小鼠的学习和记忆能力,结果发现经典的恐惧条件反射和逃避性跳台反射抑制,这与缺陷小鼠额叶、海马和小脑中52HT(52羟色胺)、去甲肾上腺素水平升高相一致。AliceBrilang2Bleud等用转基因技术构建大鼠动物模型进行研究,结果发现GDNF(胶质细胞衍生神经生长因子)腺病毒(Ad)转基因鼠,其脑黑质多巴

4、胺神经元受到保护,而那些B2半乳糖苷酶处理过的动物则不然。这种保护与运行机能差异有关:安非他明诱导的旋转动作发生率在Ad2GDNF动物中比受Ad2B2半乳糖苷酶处理的动物要低。基因与行为的理论关系行为是指生物体对内外环境中的变化或信号刺激所作出的一种生理反应。对低等动物而言，这主要是一种表现为趋性的反应；对高等动物而言，则是协调的神经肌肉反应，这种反应是神经、激素和感觉等众多因子整合协同作用的结果。行为可分为本能和学习两类。本能是先天的记忆或遗传的的记忆，学习则是后天的记忆或获得的记忆。不论是哪一种情况，在实

5、现趋性行为或在神经、肌肉和激素实现其功能的过程中，都有许多个基因的产物直接或间接的发挥了作用。当这些基因产物中有一个或若干个发生了改变，就可能导致行为的改变。因此，在这个意义上说，行为是受控于基因。即基因的不同会一定程度地决定行为的不同，而行为的不同也会一定程度地反应出基因的不同。例：美国草原野鼠与山地野鼠栖居于美国中西部草原的草原野鼠对它们的配偶和后代很忠诚，极少另觅新欢，即使已经丧偶也罢。常筑巢连片，尽量让长大的后代也能住上，而不是把它们逐出巢穴。与之显著不同，它们的近亲，栖居洛基山区的山地野鼠，却几无群

6、居的纽带，它们的性关系是杂乱的；它们独居于洞穴中，幼鼠出生不久即被弃之不顾。根据艾摩里大学的精神病学家兼神经学家汤玛斯•英舍尔（ThomosInsel）的说法，这两种野鼠截然不同的家庭重要性，可能在大自然设计它们大脑上编码一种激素受体的单个基因的细节上。草原野鼠山地野鼠对此种行为不同的原因的深入探究英舍尔及其团队研究比较了雌性草原野鼠与雌性山地野鼠的大脑，发现这两种野鼠的后叶催产素（大量分泌于产后）受体分布于完全不同的脑区，这说明：后叶催产素受体在脑区的分布样式对雌鼠与其后代及配偶之联系其重要作用。英舍尔在研

7、究中排除了行为差别由于激素水平本身之可能性。“不论你给雌山地野鼠多大量的后叶催产素，他仍然不会忠诚其配偶的，因为它的后叶催产素受体分布的脑区使它专注于抓挖，而不是与配偶的联系。”英舍尔说。接着，该研究组搜寻了编码后叶催产素受体的基因。当他们比较了两种野鼠编码后叶催产素受体的基因，在启动子部分发现了微小差别。启动子像刻度转盘那样调整基因活性的大小，从而协助决定哪些细胞将有此受体。由此英舍尔认为，这就是此草原野鼠忠于其家庭而雌山地野鼠是独夫骗子的原因。两者编码后叶催产素受体的基因启动子有差别，受体分布的脑区不同，

8、基因活化导致截然不同的社会行为。英舍尔研究组对编码后叶加压素（导致雄野鼠联系其配偶与后代的激素）受体的基因做平行研究，获得了相似的结果。参考《基因与行为》KarenSchmidt著，王福彭译