🔬 初中科学八年级上第3章 生命活动的调节先天性行为学习行为中考高频

动物的行为

刚出壳的小鸡不用教就会啄米,导盲犬却要训练两年——同样是动物的本领,来路完全不同。

难度:★★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

1935 年,奥地利动物学家劳伦兹做了一件很奇怪的事:他守在灰雁蛋旁边,让刚出壳的小雁第一眼看到的是自己。结果这群小雁从此把他当成「妈妈」,他走到哪里,小雁就排成一队跟到哪里,甚至跟着他下水游泳。

这个现象叫印随。它说明动物身上有些本领是「一出生就装好的程序」,只等一个触发条件;而另一些本领必须靠后天的经历一点点获得。劳伦兹与同行因研究动物行为共同获得了 1973 年的诺贝尔生理学或医学奖。

我们身边处处是这样的对比:西溪湿地的鸟每年秋天南飞,没有谁教过它们路线;而杭州导盲犬基地里的一条犬要经过近两年训练才能带盲人过马路。前者是先天性行为,后者是后天学习行为。区分这两者,是理解动物为什么这样活着的第一步。

知识讲解

什么是动物的行为

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动物的行为是指动物所进行的一切活动以及动物的动态表现,如取食、迁徙、鸣叫、求偶、育雏、攻击、静止不动等。行为的产生离不开神经系统激素的共同调节,也离不开运动器官的参与。

按行为的功能,可以分为取食行为、防御行为、生殖行为、社群行为、节律行为、攻击行为等。

行为类型举例
取食行为蜘蛛结网捕虫、啄木鸟凿树取虫
防御行为乌贼喷墨、壁虎断尾、黄鼬放臭气
生殖行为求偶、筑巢、孵卵、育雏
社群行为蜜蜂分工、蚂蚁筑巢、狼群围猎
节律行为大雁南飞、公鸡报晓、植物开花的昼夜节律
攻击行为同种雄性争夺配偶或领地

先天性行为

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先天性行为是动物生来就有的、由遗传物质决定的行为,也叫本能。它不需要学习和经验,同种动物表现基本一致,一般较为固定、不易改变。例:婴儿吮吸、小鸡啄米、蜘蛛结网、蜜蜂采蜜、大雁迁徙、猫捕鼠的基本动作。

先天性行为由非条件反射和一系列本能构成,对动物的意义是:一出生就能应对基本的生存需要,不必等到学会。但它的缺点是不能随环境灵活改变——环境一变,本能可能反而害了自己。

后天学习行为

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后天学习行为是在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习逐渐建立起来的行为。它以条件反射为基础,中枢在大脑皮层。例:狗听哨声取物、马戏团动物表演、鹦鹉学说话、导盲犬引路、人学骑车与写字。

⚖️先天性行为与后天学习行为的比较
  • 来源:先天性行为由遗传物质决定,生来就有;学习行为在遗传基础上靠生活经验和学习获得。
  • 神经基础:先天性行为主要是非条件反射;学习行为主要是条件反射,需要大脑皮层参与。
  • 可变性:先天性行为固定、不易改变;学习行为灵活,可随环境改变,但也会消退(不练就忘)。
  • 动物越高等,学习能力越强:学习行为在动物全部行为中所占比例越大,适应复杂环境的能力也越强。人的学习能力最强,所以人能改造环境。

实验与探究

比较蚯蚓与小白鼠走迷宫

用同样的「T 形」迷宫(一侧尽头放食物,另一侧通电极给轻微刺激),分别测试蚯蚓和小白鼠,记录它们经过多少次尝试才能稳定地直接走向食物一侧。

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结果:蚯蚓大约要经过两百次左右的尝试才能形成「往有食物一侧走」的稳定反应;小白鼠只需几次到十几次

分析:两者都在建立条件反射,但小白鼠的神经系统尤其是大脑远比蚯蚓发达,学习能力强,所需尝试次数少得多。

结论:动物越高等,学习行为形成越快、越复杂,先天性行为所占比例相对越小。

方法要点:迷宫结构、食物量、电刺激强度、饥饿程度等条件必须相同,唯一变量是动物的种类;每种动物要用多只重复测试并取平均值,以减小个体差异造成的偶然误差。

经典例题

逐个判断行为的类型

判断下列行为分别属于先天性行为还是后天学习行为,并说明依据:① 婴儿吮吸乳汁;② 小狗听到主人叫自己的名字就跑过来;③ 蜘蛛结网;④ 大山雀学会啄开奶瓶盖偷喝牛奶;⑤ 蜜蜂采蜜。

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第一步:定判断标准。看这个本领是生来就有(遗传决定)还是后天学来(经验、训练获得),不看动作复杂与否。

第二步:逐项判断。① 先天性行为,新生儿不需学习即会;② 学习行为,名字与「主人呼唤」的联系是反复训练建立的条件反射;③ 先天性行为,同种蜘蛛第一次结网就能结出规整的网;④ 学习行为,靠个体经验获得并在同伴间模仿传播;⑤ 先天性行为,由遗传决定,蜂群世代如此。

第三步:小结陷阱。蜘蛛结网、蜜蜂采蜜看起来极复杂,但复杂不等于学来的;小狗听名字看起来很简单,却必须训练。判断只能靠「来路」这一条标准。

:①③⑤ 为先天性行为,②④ 为后天学习行为。

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 用「复杂程度」判断行为类型:蜘蛛结网复杂却是先天性行为,狗听哨声简单却是学习行为。唯一标准是先天遗传还是后天获得
  2. 认为学习行为与遗传无关:学习行为是在遗传因素的基础上形成的,遗传决定了学习能力的上限。
  3. 把印随当成学习行为的全部:印随发生在出生后极短的时期内,属于先天程序被环境触发,教材中常作为特例讨论。
  4. 忘记学习行为会消退:条件反射需要不断强化,长期不练会消退,这也是「熟练要靠反复」的原因。
  5. 混淆攻击行为与防御行为:攻击行为发生在同种个体之间(争配偶、争领地);防御行为是针对其他物种的保护自己。
  6. 说所有节律行为都是学来的:大雁南飞、公鸡报晓属先天性节律行为,由遗传和环境周期共同决定。

生活中的应用

🌏生活中的应用
  • 西溪湿地的候鸟标牌:每年冬季大量水鸟来此越冬,迁徙是先天性节律行为,因此栖息地一旦被破坏,鸟群无法「临时改主意」,保护湿地才如此重要。
  • 导盲犬训练:从幼犬社会化到正式服役需一年半到两年,全部是靠奖励反复强化建立的条件反射。
  • 不要投喂野生动物:动物一旦学会向人索食,会丧失自主取食的谨慎,还可能引发伤人,这是学习行为的负面例子。
  • 良渚遗址公园的护鸟提示:繁殖期不要靠近鸟巢,因为育雏是生殖行为,受惊后亲鸟可能弃巢。

生活应用题 1 · 亚运会开幕式为什么不用鸟表演

有人建议在大型活动中放飞经过训练的鸟类做队列表演。请你从动物行为的角度说明这一方案的风险,并给出替代建议。

分步解:

  1. 区分两类行为:队列表演要靠后天学习行为(条件反射)实现,而鸟的迁徙、归巢、受惊逃散属于先天性行为
  2. 判断哪一类更「顽固」:先天性行为由遗传决定、固定而不易改变;条件反射需要不断强化,遇到强烈刺激(强光、爆响、人群)容易被打断甚至消退
  3. 推出风险:现场声光刺激下,鸟很可能本能逃散,表演失败,且鸟自身可能撞伤、走失。
  4. :方案不可靠。可用无人机编队、灯光矩阵等技术手段代替,既稳定又不伤害动物。这说明学习行为再熟练也难以压倒先天本能

生活应用题 2 · 一次「小鼠找食」小实验的数据分析

某小组用同一迷宫测试三种动物学会取食路线所需的平均尝试次数:蚯蚓 198 次,金鱼 42 次,小白鼠 11 次。请分析数据并归纳规律。

分步解:

  1. 列出比较对象:三种动物神经系统的发达程度依次为蚯蚓(无真正大脑)、金鱼(有脑但不发达)、小白鼠(哺乳动物,大脑发达)。
  2. 对比数据:所需尝试次数由 198 次降到 42 次再降到 11 次,小白鼠约为蚯蚓的 11÷1985.6%11 \div 198 \approx 5.6\%
  3. 建立联系:尝试次数越少,说明条件反射建立越快、学习能力越强。
  4. 归纳规律:动物越高等,神经系统尤其大脑越发达,学习行为形成越快、所占比例越大,对环境的适应就越灵活。
  5. :数据支持「学习能力随动物进化水平提高而增强」的结论。这也提示我们:人类学习能力最强,所以更要重视后天的训练与练习。

考点

🎯考点提示
  • 选择题·高频:判断某行为属于先天性行为还是后天学习行为
  • 简答题·高频:两类行为在来源、神经基础、可变性上的比较
  • 表格分析题:不同动物学会同一任务所需尝试次数,归纳「越高等学习能力越强」
  • 实验设计题:迷宫实验的变量控制、重复测试与取平均值
  • 识别题:按功能区分取食、防御、生殖、社群、节律、攻击行为
  • 应用题:动物保护、宠物训练、导盲犬服役、禁止投喂野生动物的科学解释

中考真题

真题2022 · 浙江杭州中考(改编)

下列动物行为中,属于后天学习行为的是( )A. 蜘蛛结网捕虫 B. 婴儿出生后就会吮吸 C. 黑猩猩用树枝钓取白蚁 D. 蜜蜂采蜜

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逐项分析:A、D 由遗传决定,同种个体首次即能完成,属先天性行为;B 是新生儿生来具备的非条件反射,属先天性行为;C 需要个体在群体中观察、模仿和练习才能掌握,属后天学习行为

答案:C。注意不要被「结网很复杂」误导——复杂与否不是判断标准。

真题2021 · 浙江中考(改编)

科研人员观察到:同一种鸟在城市中会用烟头纤维筑巢,在山林中则用草茎筑巢。有人据此认为筑巢是学习行为。你是否同意?请说明理由。

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第一步:判断筑巢的基本属性。筑巢是生殖行为中的环节,同种鸟不经学习即能筑出结构相似的巢,主要由遗传物质决定,属先天性行为

第二步:解释材料差异。用什么材料取决于当地能获得什么,是本能在不同环境中的具体表现,并不意味着筑巢本身是学来的。

第三步:指出可变的部分。个体在多次繁殖中筑巢会更熟练,这部分改进含有经验成分,说明先天性行为也可被经验修饰,但主体仍是本能。

第四步:作答。不完全同意:筑巢本质上是先天性行为;材料差异是环境提供条件不同造成的,熟练程度的提高才含学习成分。

视频讲解

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