第4章生殖行为Word文件下载.docx

1、如蜜蜂的繁殖方式，有两性生殖、孤雌生殖。孤雌生殖有可分为产雄孤雌生殖、产雌孤雌生殖、产雌雄孤雌生殖。在蜜蜂群体中，包括一只蜂王、数个雄蜂和大量工蜂。蜂王是生殖器官发达的雌蜂（由上一代蜂王于雄峰交配产生），司繁殖后代的任务；雄峰（由产雄孤雌生殖而产生）交配后即死亡；工蜂是生殖器官发育不全的雌蜂（由产雌孤雌生殖而产生），担负采集花粉、花蜜、筑巢等工作。孤雌生殖的生态学意义蚜虫的生殖方式和形态型A、卵B、干母CE、无翅孤雌蚜DGF、有翅孤雌蚜H、有翅性蚜I、无翅雌蚜J、有翅雄蚜在昆虫中，同种个体可有两种交配方式情况：吹绵蚧和二斑吹绵蚧有两种不同的个体，其中90%的个体是雌雄同体，其余是雄性个体。雌雄

2、同体者可进行自体受精产生雌雄同体的后代； 但雌雄同体的个体偶然也会有少数卵细胞可不经过受精作用直接发育为雄性个体，这些雄虫可以与雌雄同体的个体进行异体交配，产生雌雄同体的个体；而雌雄同体的个体间彼此不能异体交配。为什么会有雌雄同体现象，雌雄同体的意义何在？在雌雄同体现象的进化过程，可能存在着三个主要的选择压力： （1）难以找到配偶或难以受精； 在种群密度很低时，一个自体受精的雌雄同体动物肯定会比雌雄异体动物能得到更多的好处。 （2）资源在雌雄功能之间的分配 对于动物而言，通过加强某一特定性别而获得生殖上的更大成功，特别是在那些需要竞争配偶的雄性动物中更为常见。 （3）近亲交配的遗传效应； 雌雄

3、异体动物长期实行近亲交配，必然会失去性分化的进化优势，其种群最终可能通过种群间的选择而被淘汰。（三）昆虫的其他生殖方式卵胎生（ovoviviparity）：胚胎发育在母体内完成，卵在母体内孵化，孵化后不久幼虫便离开母体。如介壳虫、蚜虫等的一些种类。多胚生殖：一个卵可形成2个以上的胚胎。多是寄生性的膜翅目昆虫。如寄生于鳞翅目幼虫的金小蜂Litomastix truncatellus一个卵可产生数百个甚至2000个左右的胚胎。幼体生殖：一些瘿蚊在老熟幼虫或蛹期时卵母细胞即可在母体的血腔中发育。（四）生殖方式的进化和生物学意义1、有性生殖的进化和生物学意义 有性生殖使来自不同细胞的基因在同一细胞中相

4、遇，在减数分裂期间所发生的基因重组过程不仅可以保证同源染色体的相互结合，而且也可保证染色体上的基因有不同的来源，这将有利于有性生殖种群能够更快地进化，以便适应变化了的环境 基因重组所带来的第一个好处：假定在一个进行无性生殖的种群中产生了两个有利的突变（aA和bB），并分布在两个不同的个体中在这种情况下，同时具有A和B突变因子的个体就难以出现，除非A个体的后代又发生突变产生B或B个体的后代又产生A。但是在进行有性生殖的种群中，AB型个体就很容易借助于重组而产生。 （当然，还同时会产生一个双倍有害的个体）基因重组所带来的第二个好处：设想有一个进行无性生殖的种群，在这个种群中发生轻微的有害突变恐怕是

5、不可避免的，假定不具有有害突变的个体是少数，倘若在某个世代它们失去了生殖机会. 如果没有性的分化，就没有办法使一个个体摆脱有害突变的再次发生，这祥，有害突变就会在种群中逐渐积累起来。但是，如果种群是进行有性生殖，那么，靠具有不同突变的两个个体的重组，就可以产生一个完好的个体。因此，重组可以被看成是对DNA的一种修复形式 2、孤雌生殖的生态学意义1）、有利于动物的分布。孤雌生殖的种类往往比两性生殖的种类具有更广泛的分布区；2）、能充分地利用有利的自然条件。如蚜虫。3）、能更好地发挥两种生殖方式的优势。周期性孤雌生殖的昆虫具有复杂的生活史，有异态交替现象，如蚜虫，有翅性蚜和有翅雄蚜的迁飞、扩散，有

6、利于种类的异型杂交，有利于增加后代的遗传多样性，有利于种群的进化。3、其他生殖方式的生态学意义两性、卵生的生殖方式是最原始的，其他特殊的生殖方式均由两性生殖演变而来。 卵胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式，它使幼体脱离母体后能敏捷地逃避敌害或离开不良环境。 多胚生殖是对活体寄生的一种适应，寄生性昆虫并非总能找到合适的寄主.而多胚生殖使得寄生性昆虫一旦找到理想的寄主便可产生较多的后代。 幼体生殖兼有孤雌生殖和卵胎生的优点。生命性别起源之谜 生命何时出现雌雄之分？ 它给生物世界带来什么影响？ 这些是科学家们正在努力探索的课题。 2004北京大学生命科学院张昀教授根据对采自贵州翁安距今6.2亿年前的

7、多细胞藻类化石研究发现雌雄生殖器官的分化，这在国内外尚属首次报导，受到了同行们的关注。 但有些生命科学家推断，有性繁殖最晚可能在11亿12亿年前业已发生。有性生殖给生物世界带来的影响 有性生殖实现了基因在同种不同个体之间的流动。提高了适应环境变化的能力，加快了演化速率，促进了物种与生态的多样性，世间万物才变得如此丰富多姿多彩。 然而，就生物个体而言，两性繁殖并没有什么好处，它不能把自己的遗传物质不变地传递给后代。有性生殖为保证受精和合子的发育，还需要进化出一系列器官，一系列生理过程和相关的行为，相当麻烦。在自然界，雌雄为了彼此能够识别对方和争夺生殖权便长出特殊的结构，如雄性动物长出坚利的牙齿、

8、漂亮的翅膀等等。人类不仅在生殖系统上，而且在心理行为、思维感情上，更是男女有别。从个体利益看，单性繁殖有一定的优越性。尽管有性繁殖对生物个体是件麻烦而又付出代价的事，但它对整个种群在生存竞争中和适应环境上有利。因此，生命的进化还是不可逆转地朝这个方向走过来了。二、雌雄同体和异型杂交雌雄异体（gonochoristic）：是指雌雄两性个体完全分离，如所有鸟类和哺乳动物；雌雄异株（dioecious）：专用于植物，相当于动物的雌雄异体，如冬青树（Ilex）和捃吗寻麻（Urtica dioica）；雌雄同体（hermaphrodite）：对动物来说是指一个个体既能产生卵子，也能产生精子。精子和卵子可

9、以同时产生（如淡水腹足类软体动物），也可以是一个个体先是表现为雄性，然后再表现为雌性或相反。对植物来说，雌雄同体是指花朵而言，而不是整株植物，雌雄同体的花朵既能产生花粉，也能结出种子，如大多数有花植物；蜗牛为雌雄同体，异体交配的动物，有时也可以不通过与异性的交配进行自体受精。交配时间多在黄昏、夜晚或阴雨天。雌雄同株（monoecious）：是指再同一株植物上生有分离的雄花和雌花，如桦树（Betula）。为什么会有雌雄同体现象，雌雄同体的功能意义何在为什么会有雌雄同体现象，对雌雄同体现象的进化过程，可能存在着三个主要的选择压力： （2）近亲交配的遗传效应； （3）资源在雌雄功能之间的分配对于动物

10、而言，通过加强某一特定性别而获得生殖上的更大成功，特别是在那些需要竞争配偶的雄性动物中更为常见。三、生殖行为动物在进行世代延续的生殖过程中的一系列动作或活动，如识别异性、引诱、求偶、交配、育幼、占领领域等，都属于生殖行为。（一）求偶行为动物的求偶行为是指伴随着性活动和作为性活动前奏的所有行为表现。在有性生殖的生殖活动中求偶是很重要的行为。求偶的生态学意义（1）吸引异性通常是雄性吸引雌性。如雄鸟在生殖季节的鸣叫，主要是为了吸引异性。生活在森林中的鸟类，由于视野受到限制，主要靠叫声和发出其他声响来吸引异性（如啄木鸟的啄木声）；生活在宽阔地域的鸟类则主要通过在空中翱翔和翻滚。夜行性动物主要靠听觉和嗅

11、觉信息吸引异性。（2）防止同异种个体杂交因为异种杂交很难产生后代，即使产生了后代，杂种后代也很难继续繁殖。因此，动物的求偶行为具有种的特异性，只能引起同种异性个体的反应。这可避免不同动物的种间杂交。（3）激发对方的性欲望一旦雌雄个体到了一起，往往是雄性的性兴奋水平高于雌性，使两性的性活动不协调。而求偶行为能激发对方的性欲望，使双方的性活动达到协调。这一过程包括两个方面，一是诱发对方作出相应的性反应，二是抑制对方的其他反应，如逃跑和攻击反应。求偶行为激发（通过神经系统和内分泌激素的作用）雌雄双方排卵、排精的协调，提高受精率。（4）选择最为理想的配偶求偶过程是互相选择的过程，使后代能获得良好的遗传

12、基因，求不成的弱者，就缺乏繁殖的机会。有蹄类动物在求偶时雄性动物常常为争夺配偶而斗殴，就是一种选择。动物界多数为雄求雌。雌性达到择偶年龄时，往往更喜欢挑剔而难以讨好，部分原因在于，雄性可以产生效百万个精子，而雌性排卵却十分有限且间隔很长。因此，雌性就会变得更为挑剔，因为它（她）们在每个配子及由此产生的后代身上投入得更多。而由于卵子的可获量对于繁殖成功是个限制因素，雄性往往竞争争取雌性的关注，而不是相反。求偶的方式各种各样，有的可以持续几小时，甚至几天，作出一些令人注目的奇异动作，或展示鲜艳的色彩，或发出复杂的声音，以吸引未来的配偶。雌螽蟖从婚宴中能得到好处吗？在有些种类的螽蟖中，雄性常把大而富

13、含高蛋白的精包传递给它的配偶，供其在交配后食用。研究发现，雌螽蟖接受的精包越多生殖力就越强，卵的重量也越大。在自然状态下，雄虫如果不提供精包，雌螽蟖就不会让它的精子进入自己的贮精囊。雌螽蟖接受精包数（个）平均产卵量（粒）每粒卵平均重（mg） 770.710.6359.810.3145.810.031.99.72. 雌性动物的择偶标准 选择性功能正常者作配偶 。雌性昆虫一般都偏爱性吸引特征发育健全和求偶行为富有活力并能持久进行的雄性个体（代表着性发育已经完成并具有较强的性功能） 选择具有优质基因的异性。确保来自雄性个体的基因能有利于提高其后代的存活和生殖能力并能补偿自身基因的不足。美丽灯蛾（Ut

14、etheisa ornatrix）的配偶选择美丽灯蛾雄蛾通过取食在其体内贮存吡咯双烷类生物碱（PA），这类化合物对许多动物有毒，但对它没毒并可利用这些化合物制造性信息素去吸引雌蛾。 在交配时雄蛾将此化合物的类似物质传递给雌蛾，雌蛾便把这些物质填加到卵中使其免遭捕食者捕食。 雌蛾能够依据雄性信息素的成分识别雄蛾。雄蛾体内贮存的PA越多，性信息素中类似PA物质的浓度越大，用于卵化学保护的PA数量就越多。 选择占有优质领域和资源的雄性个体作配偶在很多昆虫中，雄性个体独占一个生殖领域，其中含有很多重要资源（领域的大小、温湿度以及食物的分布情况等），这些资源对雌虫所产之卵或幼体的存活是至关重要的 如蜻蜓

15、类几乎所有的交配机会都被少数雄性个体所垄断。因为这些雄性个体在大多数雌蜻蜓来到池塘时已事先占好了交配繁殖的领域。（4）选择提供食物能力大的雄性个体作配偶食物是限制雌性昆虫生殖力的重要资源，因此，雌虫选择配偶的依据之一就是看雄性动物为其提供食物的能力有多大.雌蟋蟀的配偶选择有些种类的蟋蟀中，如果雄蟋蟀提供的精包重量小于平均值的话，雌蟋蟀就会拒绝接纳它的精子。在交配期间雄蟋蟀常把精包的两个部分粘附在雌蟋蟀的生殖孔上，雌蟋蟀与雄蟋蟀分开后，雌蟋蟀就会把精包的第1部分拿掉，而把第2部分（精囊）留在原地，当雌蟋蟀吃精包的第1部分时，精子就会从精囊迁入雌蟋蟀体内贮存起来。结婚礼品越大，吃完它花的时间越长，

16、从精囊迁入的精子就越多。通常，雌蟋蟀吃完精包的第1部分，接着就会吃精包的第2部分（精囊）并把未来得及从精囊中迁出的精子统统吃掉。因此，那些只奉献一个小精包的雄蟋蟀就只能传递少量精子使很少的卵受精。舞虻科昆虫求偶行为进化的几个阶段4、求偶的方式发自雄鸟的求偶鸣声发自雄虫的求偶鸣声。如蝉、蟋蟀发出的鸣叫声以吸引雌虫交配。 雌蟋蟀靠倾听雄蟋蟀的鸣声来识别自己的同类 。 每一种蟋蟀都有自己特有的鸣声。蟋蟀鸣声的特异性主要表现在乐句结构上，包括声音脉冲的频率和时间进程。以不同的色彩辩识异性和同种个体橘黄蝶和云纹粉蝶雄橘黄蝶翅上的鳞片的能反射紫外光吸引雌橘黄蝶，而雌橘黄蝶的鳞片不能反射紫外光。这种察觉紫外

17、光的能力差别使雄雌橘黄蝶能将异性辨别出来。与橘黄蝶有亲缘关系的云纹粉蝶的雄蝶和雌蝶则都不能反射紫外光。雄橘黄蝶如遇到一只雌蝶，它就会在降落和试图交配之前，在雌蝶周围短暂地翩翩起舞。而一旦遇到的是一只雄蝶，它就会迅速离去，继续寻找雌蝶。求爱的化学物质雄眼蝶会在雌眼蝶的正前方降落下来，并用双翅夹住雌眼蝶的触角。然后，雄蝶会慢慢向前弯下身来，使雌蝶的触角摩擦雄蝶翅膀上的刷状鳞片。刷状鳞片上能产生诱使雌蝶接收雄蝶求爱的化学物质。动物界多数为雄求雌，但也有雌求雄的，蛾类的雌性放出性外激素吸引雄的就是例子。蛇一般是通过身体散发的气味来吸引对方的，每种蛇身上的气味都是独一无二的。每到繁殖季节，雌蛇尾部的性腺

18、会分泌出一种气味很浓的性激素，雄蛇闻到后会立刻赶到与之交配。有人做过一个有趣的试验，将雌响尾蛇的性腺分泌液涂在一只靴子上仍到响尾蛇经常出没的地方，不久靴子的里里外外就趴满了雄响尾蛇。（图158）表现出特有的姿态跳舞、争斗、占有领地、丹顶鹤进入发情期后开始驱赶亚成体鹤，雌雄鹤相对引颈鸣叫，雄鹤的鸣叫为单音节：“Go, Go, Go.”, 雌鹤的鸣叫为双音节：“Go Go, Go Go, “。雄丹顶鹤一边鸣叫，一边围绕雌丹顶鹤摆出多种姿势不断跳跃舞蹈。雄鹤大于雌鹤。在海狮繁殖的季节，雄海狮们为了争夺配偶，常常彼此之间展开激烈的争斗。战斗中两个雄海狮相互撕咬。同时发出毛骨悚然的吼叫声，当强有力的雄海

19、狮战胜时，对方就会落荒而逃。此时的雄海狮就会获得雌海狮的青睐，雄海狮也会趁机挤到雌海狮的身边，与雌海狮互相亲吻。用歌声求偶 鲸是海洋中无与伦比的歌唱家，它的歌声嘹亮而广阔，数百里以外都能听见。长须鲸喜欢独居，它能用歌声吸引数百公里外的雌性长须鲸来到食物丰富的繁殖地与雄性长须鲸交配。 借助光信号来约会在“恋爱”期间的蝴蝶可借助于光信号来“约会”，无论雄蝴蝶还是雌蝴蝶的性器官区域内都有一个非常敏感的“光感受器”，用以发射和接受“赴约”的信号。蝴蝶在恋爱的时候，就好像挑着发光的灯笼。蜻蜓咬尾夏天，我们经常会看到蜻蜓“咬尾巴”，经过观察发现，只有雄虫才会咬尾巴，这个行为是为什么？原来雄虫的交尾器生在腹

20、部第二、三节上，而生殖孔却在第九腹节，所以在进行交尾前，先要把精子从第九腹节的生殖孔移到第二节的阴茎囊中，于是就出现“咬尾巴”的现象。只有咬尾后的雄虫才能与雌虫交配。它们的交尾方式也非常奇特，雄蜻蜓以尾部夹住雌蜻蜓的颈部或前胸，雌蜻蜓曲伸腹部末端生殖器，贴在雄蜻蜓腹部第二、三节腹板之间的交尾器上受精。雌蜻蜓受精后体内的卵细胞发育成熟，它就飞往池塘、湖泊等水面上方，以“点水”的方式把卵产在水里。蜘蛛的振动求偶蜘蛛的智慧不仅表现在它娴熟的织网技术上，还表现在它对网的振动的精确分析上，它称得上是杰出的“振动分析家”。 蜘蛛虽然生有8只眼，但却是个睁眼瞎，蛛网是它感觉器官的延伸，蜘蛛几乎完全靠网感知外

21、部信息。高频率的振动证明掉入网中的是一只活的昆虫；而低频率的振动则证明掉入网中的是落叶或其他无生命的东西。更有趣的是，蜘蛛求偶也靠蛛网振动，当雄蜘蛛靠近雌蜘蛛时会放出一根丝挂在雌蜘蛛的网上并使之振动，得到消息的雌蜘蛛很快出来与之相会。在蜘蛛中，求偶的雄蛛有被雌蛛当成食物吃掉的危险。因此，雄蛛要实现与雌蛛交配，必须首先抑制雌蛛的攻击反应。在这方面，雄蛛有着各种各样的求偶技巧。如狼蛛先与雌蛛保持一个安全的距离，用足作波浪式的运动向雌蛛发出求偶信号，待雌蛛作出明确无误的性反应后才去接近雌蛛。花蟹蛛雄蛛在与雌蛛交配前先用蛛丝把雌蛛捆绑起来，以保证绝对安全。雄盗蛛交配前先递给雌蛛一件礼品（用丝产缠捆着的

22、猎物），当雌蛛忙于处理和吃食物礼品时，便乘机和它交配。求偶行为为什么会如此复杂具有主动择偶能力的雌性动物总是选择适合度最大的雄性动物作配偶，而适合度大小的唯一外在表现就是雄性动物的求偶行为如果求偶行为太简单和太短暂，那么就难以显示出各雄性动物之间的质量差异，因为对于一种简单的求偶行为，低质量的个体也能表演得同高质量的个体一样好因此，一种强大的自然选择压力会促使雌性动物在雄性动物表演面前迟迟不作出反应，以便尽可能多地诱使雄性动物发展更多、更复杂的求偶行为。（1）保证雌性动物能作出最优选择雄性动物如果能聚集在一起进行求偶活动，雌性动物就能较为容易地选择一个适宜的配偶，因为在这种场合下不仅可以使它们

23、对不同的雄性动物进行直接的比较，而且也能增强雄性个体之间的竞争事实上迫使雄性动物作更长时间和更复杂的行为炫耀，也有利于暴露某些求偶者的弱点，保证雌性动物能作出最优选择 （2）选择最为理想的配偶 求偶行为的另一个重要功能就是尽可能从众多的异性个体中选择一个最好的作配偶较为强壮和健康的个体总是比其他个体具有更大的生殖潜力，如果能选择这样的个体作配偶，自己也能留下较多的后代求偶行为的生态学意义是确保交配能在合适的地点、合适的时间和尽可能理想的条件下进行，而且只发生在同种的异性成员之间 求偶行为的鲜明性和醒目性是为了吸引异性，而求偶行为的极端多样性则反应了不同动物所处生态条件的差异，也由于不同物种的求

24、偶行为必须具有本种独有的特点，以便尽量减少因识别不清而发生种间杂交的可能性 求偶行为的一个明显特点是往往具有固定的和刻板的程序，这样就可以保证它所传递的信息准确无误，而不是模棱两可 （二）、交配行为交配行为是动物的本能。但部分是由后天学习而来。动物为了达到最佳生殖对策，就要求有一个最适交配体制，即一雄一雌的单配制，或一雄多雌的交配体制。如一只雄旱獭，如能占有由3只雌旱獭组成的妻妾群，它就能留下最多的后代，但对雌旱獭来说，妻妾群越大，每只雌旱獭的生殖成功率就越小，可见，雌旱獭的最佳生殖对策是实行一雄一雌的交配体制。 一雄一雌，指每个动物在每个生殖周期中只同一个异性动物交配。如北极贼鸥， 一雄多雌

25、，是指一个雄性动物独占多个雌性动物与之交配如牛蛙、高角羚 。 一雌多雄，是指一个雌性动物可与多个雌性动物交配这是一种较为少见的交配体制至今人们只对极少数一雌多雄制（polyandry）鸟类进行过详尽的研究在这些鸟类中，雄鸟要承担全部抚育后代的工作，而摆脱了家务工作的雌鸟则专职产卵选型交配和非选型交配有些动物种内含有许多不同的形态型或生物型。选型交配指选择与自己同型的个体交配。选型交配如能保持足够长的时间，那么最终就可能导致两类型之间完全的生殖隔离，并发展为两个不同的种。增加生物多样性。选型交配与性选择有着密切的关系，因为只选择与自己同型的异性个体进行交配，必将导致性二型特征的进化。非选型交配指

26、选择与自己不同型的个体交配。通常，果蝇都喜欢同稀有型的异性个体进行交配。（p72）选择自己种群中的稀有类型进行交配具有什么适应意义呢？避免发生近交，有利于增加后代的遗传多样性。稀有型可能比常见型较少引起捕食动物的注意。选型交配有利于在下一代保持本型特征的完整性，而非选型交配则有利于后代产生更多的变异和增加遗传多样性。至于是那一种交配型更能适应环境，则因物种和具体条件而定。选型交配和非选型交配的适应意义 确保雄性动物基因和雌性动物基因的互补性选型交配有利于在下一世代保持本型特征的完整性，而非选型交配则有利于后代产生更多的变异和增加遗传多样性。导致性二型特征的进化增加，生物多样性。选型交配与性选择

27、有着密切的关系，将导致性二型特征的进化。最终就可能导致两类型之间完全的生殖隔离，并发展为两个不同的种，增加生物多样性 。非选型交配的一个著名事例是山畸等人（1976）对大白鼠所作的实验他们发现，雄鼠喜欢选择在组织相容性抗原方面与自己不同的雌鼠作配偶（根据雌鼠的信息素加以识别），这种选择可以说是防止近亲交配的一种适应性进一步说，它通过使后代产生杂合性的免疫系统（即遗传互补），有利于改善免疫功能。异型杂交（三）育幼行为膜翅目昆虫的育幼行为膜翅目昆虫（包括胡蜂、蜜蜂和蚂蚁等）幼虫的成活完全依赖于成虫的供食行为。 在一个蚂蚁种群中，成虫合作育幼。因世代重叠而使子代能帮助双亲喂养同胞弟妹。 在较为高级的

28、蚂蚁中，一个巢中通常只有一个蚁后，而工蚁则有大小不同的几种类型，有的专门采食，有的专门喂养幼蚁，还有保卫蚁巢的兵蚁。 有些工蚁专门产所谓的营养卵用来喂养幼蚁、蚁后和其他工蚁。埋葬虫用尸肉建造“育儿球”埋葬虫的雄虫常常与雌虫合作将其他小动物的尸体建造一个“育儿球”, “育儿球”在建造时,埋葬虫用分泌物处理后就不再散发气味.雌虫会在“育儿球”附近产下一堆卵,幼虫孵化后就爬到“育儿球”上,由雌虫（有时还有雄虫）用尸肉喂养幼虫.第二节 性的功能和性分化一、性的功能生物最基本的特征之一就是性，也就是雄性和雌性之分。性的因素影响着几乎所有多细胞生物的外观、形态、行为和化学结构。就动物而言，性有多种多样的表现形式。无论是在化学构成、解剖机构还是在行为上，雌性和雄性动物都表现出各种各样的差异。