隔离与物种的形成

隔离与物种的形成1、种群和物种关于种群和物种的概念的比较，在K12化生论坛开展过多次讨论，参与的师生相对较多，说明这是教学中的热点和疑点问题。

事实上如果教学中，老师对这二个概念没有比较明确具体的认识，上课就会显得底气不足。

虽说种群有关知识在后面的生态部分还会讲到,但对其概念的把握应是本章的任务。

下面列表做一比较：从宏观方面看，种群是进行繁殖的单位，从微观方面看，生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以它是进化的单位。

顺便说明一下，对物种的概念有不同的说法，进化研究中的物种与分类学中的物种是不完全一致的。

由于分类学中的物种概念是不具有时向性的，而进化过程具有时向性，所以用生殖隔离的判断方法是不适合于历史上存在的物种的。

还想说明的是，进化上生物维持或变更的单位，对无性生殖的生物是无性繁殖系，对有性生殖的生物才是通过有性生殖联系起来的种群。

2、经过长期的地理隔离，不同种群在形态特征、生活习性上有了显著的差异，若再次相遇仍能交配和繁育后代，这样的不同种群称之为亚种。

如东北虎和华南虎属于不同的虎亚种。

如果通过长期的地理隔离，使不同种群个体之间形成生殖隔离，新物种就形成了。

如加拉帕戈斯群岛上的14种地雀的形成过程，就是如此。

结论：因此说，物种形成的原因是突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节综合作用。

加拉帕戈斯群岛上的14种地雀都起源于同一个物种，是南美雀类的后代。

从南美大陆迁来后，逐渐分布到不同的群岛上，群岛之间的海洋起到了地理隔离的作用。

被地理条件隔离开的小种群的基因组成或基因频率起初就不可能完全相同。

长期的隔离使被分割的小种群可能会出现完全不同的突变，而且各种群间没有基因交流，因此一个种群中的突变自然不会引起另一种群的改变。

各种群生活在不同的生存环境中，因而有不同的选择方向。

即不同种群选择保留下的基因不同，使分开的种群的基因库组成和基因频率产生了很大的差异。

这就是14种地雀形态特征显著差异的根本原因。

隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中扮演着至关重要的角色。

它是指在一个物种
中某些个体与其他个体或其他物种相隔离的现象，这可能导致分化
和进化的发生。

以下是隔离在物种形成中的几种作用：
1. 地理隔离
地理隔离是指地理障碍物如山脉、河流或海洋等障碍物将物种
隔开导致隔离。

例如，某种网络生物被地理隔离在两个岛屿，隔离
带来不同的环境压力可能导致这两个物种适应不同的环境，并且在
没有交叉的情况下演变成不同的物种。

2. 时间隔离
时间隔离是指一个物种中不同个体生殖的时间点不同，从而导
致无法交配。

它可能是由于季节变化，某些特定时间段的生殖活动
或不同生命周期阶段之间的差异。

一些物种如昆虫和植物趋向于在
特定的季节或时间繁殖，这导致物种隔离并最终进化演变。

3. 行为隔离
行为隔离是指不同物种或同一物种不同个体因行为差异（如求偶、繁殖、交配显示）而无法识别对方导致隔离。

例如，对于蜜蜂，蜜蜂的颜色和气味会影响到蜜蜂交配。

如果它与某个物种的蜜蜂的
色彩或气味差异很大，就会隔离并最终可能导致物种演变的分开。

总的来说，隔离是物种分化和进化的前提条件，隔离的形成可
能由多个机制导致，进而导致在间隔的固定时间内不同的物种、亚
种或种群之间分离或产生生殖隔离等现象，促进物种发展和进化。

隔离在物种形成中的作用[高中生物]　1.理解隔离与物种的概念。

2.举例说明隔离与物种形成的关系。

一、隔离与物种的概念1．物种的概念能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

2．隔离(1)概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。

(2)常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代地理隔离同种生物使种群间不能发生基因交流判断正误(1)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种( )(2)不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离( )(3)交配后能产生后代的一定是同一物种( )答案　(1)×　(2)×　(3)×易错警示　(1)三倍体西瓜不可育，所以二倍体西瓜和四倍体西瓜不是同一物种。

(2)物种形成的标志是产生生殖隔离，生物进化只能说明种群基因频率改变，不一定产生生殖隔离。

探讨点　隔离与物种概念辨析如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：1．自然状态下，b 、c 之间能进行基因交流吗？为什么？提示　不能。

因为b 、c 之间存在地理隔离。

2．b 、c 进化的方向相同吗？为什么？提示　不同。

b 、c 两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。

3．研究表明，某基因在b 、d 之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？提示　不一定。

是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。

4．黄河北岸的b 迁移到黄河南岸后，不与c 进化为同一物种，其原因可能是什么？提示　在二者之间已形成生殖隔离。

核心归纳　物种和种群的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。

种群是生物进化和繁殖的基本单位。

同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离联系①一个物种可以包括许多种群；②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可形成多个新物种1．下列关于物种的说法不正确的是( )A ．不同种群的生物可能属于同一个物种B ．一个物种只含有一个生物C ．同一物种具有相似的形态和生理特征D ．同一物种在自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力答案　B解析　能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，所以不同种群的生物可能属于同一物种，A、D正确；一个物种一般含有多个生物，B错误；同一物种的形态结构和生理功能表现相似，C正确。

隔离与物种的形成1、隔离：2、物种:指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。

3、物种形成的三种典型模式(1)渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。

(2)骤变式——主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。

此种方式多见于植物。

(3)人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄——马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝——萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。

4、物种形成的三个环节(渐变式)(1)突变和基因重组提供了生物进化的原材料(2)自然选择使种群的基因频率定向改变并决定着进化的方向 (3)隔离导致物种的形成①地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但绝不可能产生新物种，如东北虎和华南虎。

②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。

生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交不活；活而不育。

生殖隔离⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧受精前隔离⎩⎪⎨⎪⎧生态隔离季节隔离行为隔离机械形态隔离配子隔离受精后隔离⎩⎨⎧杂种不活杂种不育杂种败育5、种群与物种的区别与联系种，进而可能形成多个新种。

1、如图是我国黄河两岸a 、b 、c 、d 4个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是( )A ．由a 物种进化为b 、c 两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程B ．黄河北岸的b 物种迁回黄河南岸后，不与c 物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同，外因是存在地理隔离C ．c 物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化D ．判断物种d 是否是不同于物种b 的新品种的方法是观察两个物种的生物能否自由交配，并产生可育后代【】解析 a 物种分布在黄河两岸进化为b 、c 两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程．b 进入黄河南岸后，与c 不存在地理隔离；c 生物进化的实质是种群基因频率发生了变化；是否具有生殖隔离是判断是否属于两个物种的标志。

动物进化的地理隔离隔离与物种形成动物进化的地理隔离与物种形成地理隔离对动物进化和物种形成起着至关重要的作用。

通过地理隔离，动物种群可以在不同的环境条件下生活、繁衍和进化，最终导致新的物种形成。

本文将探讨地理隔离对动物进化的影响以及其与物种形成的关系。

一、地理隔离的概念与类型地理隔离是指在地理空间上，由于山脉、河流、海洋、气候等自然条件的限制，导致动物种群之间难以交流和繁殖的现象。

地理隔离的类型主要包括生态隔离和地域隔离。

（1）生态隔离：指不同物种栖息地之间的隔离。

例如，某一种动物选择栖息在山顶的草原，而另一种动物则栖息在山脚的森林中。

由于这两个栖息地之间的限制，两种动物的交流和繁殖被隔离开来，促使它们分化为两个不同的物种。

（2）地域隔离：指不同地理区域之间的隔离。

例如，一种鸟类在大陆A上栖息，而另一种鸟类则栖息在大陆B上。

由于大洋的隔离，这两个物种无法交流和繁殖，逐渐发展出不同的特征，形成两个独立的物种。

二、地理隔离对动物进化的影响地理隔离直接影响动物种群的遗传流动。

当动物种群被地理障碍隔离时，它们无法交流基因信息，遗传变异逐渐积累并固定在种群中，从而促使物种进化。

（1）基因漂变：地理隔离导致了物种间的基因隔离，使得不同种群的基因频率发生随机变化，增加了基因漂变的可能性。

基因漂变是指在小种群中，随机的基因频率改变会导致新的特征和突变的积累。

（2）适应性进化：地理隔离还促使了物种对不同环境的适应性进化。

由于栖息地的差异，不同地理隔离的种群面临着不同的生态条件和选择压力，它们逐渐发展出适应不同环境的特征和生存策略。

（3）遗传漂变：地理隔离进一步阻碍了基因交流，导致物种间的遗传漂变。

每个地理隔离的种群都有自己独特的基因组成和表型特征，这种遗传漂变最终可能促使种群进化为不同的物种。

三、地理隔离与物种形成的关系物种形成是进化过程中的一个关键环节，而地理隔离被认为是物种形成的主要推动力之一。

通过地理隔离，不同种群的基因流动被限制，遗传变异积累并逐渐固定，最终导致了新的物种形成。

隔离与物种形成
物种的形成一般是通过隔离实现的。

因为只有通过隔离才能导致遗传物质交流的中断，巩固由自然选择所积累下来的变异，保障物种形成。

达尔文非常强调隔离在物种形成中的作用。

他在加拉帕戈斯群岛发现许多种类的鸣禽，并且是这种鸟在不同岛上都有自己独特的物种。

这些小鸟的祖先是从南美洲迁来的，它们逐步分布到各个岛上去。

由于水域相隔，对各个岛上的鸣禽起到了地理隔离的作用。

又由于每个岛上的食物和栖息条件不同，在历史过程中，这种鸣禽在不同岛上逐渐分化，终于形成不同的物种。

在这些岛屿上的鸣禽的种类比南美洲的要多得多。

这些岛上的其他物种，如植物、爬行类等也有类似的情况。

一个群体被隔离成若干分群后，为什么会各自发展成不同的物种呢？这可能有如下三个方面的原因。

首先，被分隔的各个分群体的基因组成或基因频率一般不会完全一样，假如被隔离形成的群体很小，由于遗传漂移作用的结果，这些小群体的遗传组成可能存在很大的差异，这是它们往不同方向发展的起因。

其次，各个被分开的群体中完全可能出现不同的基因突变。

由于不同的群体间已经不存在基因交流，它们必然向着不同的方向分化和发展。

第三，一般情况下，被分隔开的群体所处的地理和生态环境条件是不同的，不同的自然环境进行着不同的自然选择，这就使得不同的群体的遗传组成的差异越来越大，以致最后造成生殖隔离，形成不同的物种。

选自：《遗传学》（第十三章第六节）。