生物进化中的生殖隔离与物种形成
隔离到底是不是物种形成的必要条件
隔离到底是不是物种形成的必要条件作者：丁民来源：《中学课程辅导高考版·教师版》2014年第08期摘要：笔者就人教版高中教材《生物·必修2·遗传与进化》中“隔离是物种形成的必要条件”这一观点进行了充分的讨论与分析，并且提出了自己认同的理由。
关键词：隔离；物种；必要条件中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）06-084-1《中学生物教学》2013年第四期（上半月）P43P44发表了江苏省宿豫中学庞四喜老师的文章“隔离并不是物种形成的必要条件”。
庞老师借用数学上的逻辑用语，结合物种的概念、形成方式等进行综合分析，最后得出结论，并给出修改意见“生殖隔离是形成新物种的充要条件，或直接把这句话删去”。
拜读了庞老师的文章后，笔者不禁产生了疑问和矛盾：“教材所述的现代生物进化理论中的观点真的错了吗？庞老师借用数学上的逻辑用语分析得出的新观点真的正确吗？隔离到底是不是物种形成的必要条件呢？”为此，笔者又反复研读了教材内容和庞老师的文章，并就此问题请教了多位数学老师，经过讨论、综合分析后一致认同教材中的观点，即“隔离是物种形成的必要条件”。
一、教材的观点及理由位于南美洲大陆附近的太平洋中的加拉帕戈群岛由13个主要岛屿组成，上面分别生活着13种不同的地雀，而在辽阔的南美洲大陆上却看不到这13种地雀的踪影。
由于这些岛屿是500万年前由海底火山喷发后形成的，比南美洲大陆的形成晚得多。
因此，可以推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆。
祖先们本来属于同一个物种，迁到各个岛屿上形成不同的种群后被海洋隔开，即产生了地理隔离。
由于不同的种群发生不同的突变和基因重组，不同的岛屿环境发生不同的自然选择，导致不同种群的基因频率发生不同的变化，久而久之，不同种群的基因库就会形成明显的差异，并逐步出现了生殖隔离。
生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀就形成了不同的物种。
由此可见，隔离是物种形成的必要条件。
高二生物 第7章第2节隔离与物种的形成
A. 0.36和0.64
B. 0.64和0.36
C. 0.50和0.50
D. 0.82和0.18
高二生物 第7章第2节隔离与物种 的形成
长满地衣的树干上的桦尺蠖 黑褐色树干上的桦尺蠖
浅色
工业污染
黑色
19世纪中叶
20世纪中叶
S（黑色）基因频率5%以下
S（黑色）基因频率95%以上
s（浅色）基因频率95%以上
高二生物 第7章第2节隔离与物种 的形成
5.下列不属于生殖隔离的是( Ｃ )
A.鸟类和青蛙 B.马和驴杂交后代不育 C.东北虎和华南虎 D.山羊和绵羊杂交后杂种不活
高二生物 第7章第2节隔离与物种 的形成
6、达尔文在加拉帕戈斯群岛上的不同地雀，用现代
进化理论解释错误的是( Ｂ )
A、经过长期的地理隔离达到生殖隔离，导致原始地 雀物种形成现在条件的地雀物种 B、生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很 快进化形成不同的物种 C、这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后， 逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组 D、自然选择对不同种群的基因的频率的改变所起的 作用有所差别，最终导致种群的基因库很不相同，并 逐渐出现生殖隔离。
高二生物 第7章第2节隔离与物种 的形成
一 种群基因频率的改变与生物进化
种群 是生物进化的基本单位 突变和基因重组 产生进化的原材料 自然选择 决定生物进化的方向
高二生物 第7章第2节隔离与物种 的形成
二 隔离与物种的形成 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称为一个物种， 简称“种”。
的形成
２．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 不一样。因为突变是随机发生的。
物种形成中的地理及生殖隔离作用
物种形成中的地理及生殖隔离作用物种形成是生物进化的重要过程，涉及到地理和生殖隔离的作用。
地理隔离指的是生物个体基于地理位置的隔离，而生殖隔离则是指生物个体在繁殖过程中由于生殖行为和机制的差异而导致互不交配或者交配后代不育。
这两种隔离作用对于物种的独立演化和形成起着重要的推动作用。
地理隔离是物种分化的主要原因之一。
当一个种群被地理障碍物（如山脉、河流等）分隔开来时，种群之间的基因流动就因此被阻断。
随着时间的推移，被隔离的种群通常会在适应其环境的不同压力下演化出不同的特征和适应机制。
例如，岛屿间存在的隔离可以导致岛屿上的种群经过自然选择适应局部环境，最终形成新的物种。
此外，在地理隔离下，由于种群之间的隔绝，基因交换减少，导致了遗传变异的积累和累积，进而促进物种的分化和形成。
地理隔离在地球不同地区的生物多样性形成中起着关键作用。
例如，大陆与岛屿之间的地理隔离导致了很多特有种的形成，这些特有种在长时间的隔离中积累了与大陆上种群的差异。
生殖隔离也是推动物种形成的重要机制之一。
生殖隔离可以以多种形式出现，如交配时间的差异、交配行为的差异、繁殖器官的不兼容等。
这些生殖隔离机制阻碍了不同种群之间的杂交和基因交流，进而促进了物种个体之间的独立进化。
在生殖隔离的作用下，两个隔离的种群会逐渐积累不同的基因型和表型特征，形成互不兼容的繁殖系统。
例如，在交配时间差异的作用下，同一地域内的两个种群可能会发展出不同的求偶行为和繁殖模式，使得它们无法在同一时间内繁殖。
而在繁殖器官的不兼容的情况下，交配可能发生，但所产生的后代由于染色体数目或结构的差异而无法生存或繁殖。
总的来说，地理和生殖隔离在物种形成过程中扮演重要的角色。
地理隔离通过隔断基因流动促进了物种的分化和独立演化，而生殖隔离则通过阻碍不同种群之间的交配和杂交进而推动了物种进化的独立性。
这些隔离作用是物种多样性和生物演化的重要驱动力，对于生态系统的稳定与繁荣具有重要意义。
初中生物教学--《隔离与物种的形成》教学设计
《隔离与物种的形成》教学设计一、教材分析现代生物进化理论认为，隔离是物种形成的必要条件。
教材中重点介绍了地理隔离导致生殖隔离形成物种的过程。
教材中通过列举大量的实例，引导学生理解这一物种形成的过程。
地理隔离形成了差异，其实质是因为自然选择对种群基因频率进行定向选择的结果，当这一差异越来越大时，形成生殖隔离，通过分析，使学生感悟生物进化是一个量变到质变的过程，是一个长期过程。
教材中的材料可以增加学生对生物进化的感性认识，通过讨论，使学生构建生物进化的相关知识。
二、教学方法以系列的问题推进教学进程，以教师讲解、讨论、探究的方法处理教学内容三、教学过程设置问题，导入新课：曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生很大的定向变化，但并没有形成新物种。
为什么说它们没有形成新的物种呢？什么是物种呢？讲述：在遗传学和进化论的研究中，把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，简称种。
学生活动：阅读教材中的物种的概念下的内容，在这一基础上让学生讨论什么是物种？与种群的关系？学生通过实例明确了种群和物种的关系后，自然也就清楚了地理隔离。
问：为什么曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生很大的定向变化，但并没有形成新物种？讨论得出，只要物种的种群之间和种群内部个体之间，没有形成生殖隔离，基因交流就不会停止，遗传组成的差异就不会拉大，新物种就难以形成。
问：什么因素可以阻止种群间基因交流呢？组织学生想象教材中的两个鼠群的隔离，并进行讨论，学生会说出许多种情况可以阻止种群间基因交流。
教师可进行总结说明以拓展隔离的种类。
组织学生活动，阅读教材中的”隔离在物种形成中的作用”,并回答书中的问题。
最后教师应强调，一般情况下，地理隔离是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就成了两个物种。
四、板书设计隔离与物种的形成一、物种1物种的定义2种群与物种二、隔离在物种形成中的作用1隔离的种类2物种形成与隔离第 1 页共3 页。
物种形成的三个基本环节
物种形成的三个基本环节是：可遗传的变异是物种形成的原材料；选择决定物种形成的方向；隔离是物种形成的必要条件。
根据学者们提供的资料，可将分布区重叠的和相邻的种形成归纳为两种可能的方式：①两阶段的种形成过程。
在一个遗传上连续的群体之内首先发生种内分异，经过相当长时间的种内分异的积累而最终在群体内产生生殖隔离的新种。
②一步“跳跃”的过程。
新种从母群体中突然产生，即通过染色体突变或基因突变或其它机制在较短时间内产生与母群基因交流阻断的新类型或新种，一举而达到生殖隔离。
物种形成原因：复杂生命的进化其实付出了重大的能量代价，即需要更多的能量来维持同样质量的生命活动。
反过来说，如果不是存在一种氧化的大气环境，地球上生命可能还停留在能耗少的简单生命形态（细菌）。
因为厌氧食物链的生长效率为好氧食物链的1/4，而氧气应该允许地球上更长食物链的存在。
微生物的质量虽小，但单位体重的代谢速率却很快。
因此，如果代谢速率是最强烈的选择压力，那微生物就会占据绝对优势，这就是在分解者的世界中微生物得以独霸天下的缘由。
由于能量（利用）沿食物链逐级衰退，因此，食物链的能量利用效率越高（好氧），就允许越长的食物链存在。
这样，有氧食物链的出现就为生态系统食物网的复杂化（因此物种多样分化）提供了重要的能量学基础。
物种形成的三个基本环节是：可遗传的变异是物种形成的原材料；选择决定物种形成的方向；隔离是物种形成的必要条件。
根据学者们提供的资料，可将分布区重叠的和相邻的种形成归纳为两种可能的方式：①两阶段的种形成过程。
在一个遗传上连续的群体之内首先发生种内分异，经过相当长时间的种内分异的积累而最终在群体内产生生殖隔离的新种。
②一步“跳跃”的过程。
新种从母群体中突然产生，即通过染色体突变或基因突变或其它机制在较短时间内产生与母群基因交流阻断的新类型或新种，一举而达到生殖隔离。
物种形成原因：复杂生命的进化其实付出了重大的能量代价，即需要更多的能量来维持同样质量的生命活动。
例析生物的进化和物种的形成的关系
例析⽣物的进化和物种的形成的关系剑尾动物化⽯试题研究：⽣物的进化的物种的形成是教学中的难点，需要理解他们的判断标志，即基因频率的改变体现了⽣物的进化，⽣殖隔离的产⽣体现了新物种的产⽣。
⼀、含义不同1．新物种形成，产⽣了新的与之前不同的物种。
其三个基本环节包括突变和基因重组、⾃然选择和隔离。
2．进化，在⽣物学中种群⾥的遗传性状在世代之间的变化。
⼆、标志不同1．新物种形成的标志是产⽣了⽣殖隔离；2．⽣物进化的标志是基因频率改变。
三、变化前后⽣物关系情况不同1．新物种形成与之前的物种属于不同物种。
2．⽣物进化前后仍属于⼀个物种。
四、联系1．⽣物进化实质是基因频率的改变，这种改变可⼤可⼩，不⼀定会突破物种的界限，即⽣物进化不⼀定导致新物种的形成。
2．新物种形成说明⽣物进化了。
试题：⼈们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化⽯，对每个个体背甲的长/宽⽐都进⾏了测量，这⼀长/宽⽐值⽤S表⽰。
在下图中，p曲线表⽰1.5亿年前时该动物S值的分布。
在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表⽰3种动物群体中S值的分布情况，请据图回答问题：（1）在a、b、c三个群体中．哪⼀群体最可能出现新种？理由是什么？（2）在发现该动物的三个地区中，哪⼀地区的环境最可能保持不变？理由是什么？（3）S值的变化实质上反映了_______的变化，这种变化通过___________的作⽤决定了⽣物进化的⽅向。
（4）要形成新的物种必须经过_______、_______、_______三个环节。
（5）在发现的该动物的三个地区中，最易形成新种和环境变化最⼩的是（）答案和解析：（1）c，变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型⽽形成新种。
（2）a，群体性状与1.5亿年前的群体p最相似。
（3）基因突变；⾃然选择（4）突变和基因重组；⾃然选择；隔离（5）C图⽂转换认清a、b、c三个曲线与p曲线的区别之处，其中a曲线和p曲线中相似⽣物的差别很⼩，也就是说⽣物的变异较⼩，两种化⽯⽣物的⽣存环境相似。
隔离在物种形成中的作用-高一生物(人教版2019必修2)
隔离在物种形成中的作用
5. 物种形成的比较常见的方式： ① 渐变式（绝大多数） 变异1 自然选择1
变异 类型1
新物种
原 地理 种 隔离
基因频率的定向改变
生殖 隔离
变异2
自然选择2
变异 类型2
新物种
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
15
隔离在物种形成中的作用
5. 物种形成的比较常见的方式： ② 爆发式 短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
2. 生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不 能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。
＋
马
驴
它们是同一个物种吗？
骡子
04
物种的概念
孔雀和巨嘴鸟是同一个物种吗？
不是，它们不能互相交配。
05
02 Part Two 隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用 在自然界，是不是同一物种的个体都生活在一起呢？
17
பைடு நூலகம்
物种形成的三个基本环节
隔离
突变
选择
产生生殖隔离
形成新物种
18
课堂小结
物种的概念？
1
生殖隔离和地理隔离
2
隔离在物种形成中的作用 3
19
03 Part Three 课堂练习
课堂练习
1.19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英 国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判 断是（ D ） A．两者尚未形成两个物种 B．两者的外部形态有明显差别 C．两者之间已经出现生殖隔离 D．两者的基因库向不同方向改变
22
谢谢观看
THANK YOU
植物生殖隔离了解植物繁殖中的隔离机制和物种形成
植物生殖隔离了解植物繁殖中的隔离机制和物种形成植物生殖隔离：了解植物繁殖中的隔离机制和物种形成植物是地球上最重要的生物之一，其繁殖过程具有独特的特点和机制。
随着时间的推移，植物逐渐发展出了各种各样的繁殖隔离机制，这些机制导致了物种的形成。
在本文中，我们将深入探讨植物生殖隔离的概念、分类和机制，以及它们如何促进物种的形成。
一、植物生殖隔离的概念植物生殖隔离是指植物个体之间在繁殖过程中由于一系列的生物学、生态学和遗传学因素而导致互不交配或交配后的后代不可繁殖的现象。
它是形成物种的关键步骤之一，也是植物繁殖中的重要机制之一。
二、植物生殖隔离的分类植物生殖隔离可以分为两类：前交配隔离和后交配隔离。
1. 前交配隔离前交配隔离是指植物个体之间由于觅求、结构和功能的差异而导致无法相互吸引或无法完成有效的花粉传播。
觅求隔离是指植物个体之间由于花色、花形、花香等方面的差异而导致无法相互吸引；结构隔离是指植物个体之间由于雄蕊和雌蕊的排列方式、长度等方面的差异而导致无法完成有效的花粉传播；功能隔离是指植物个体之间由于柱头和花粉的互不相容性导致无法形成受精。
2. 后交配隔离后交配隔离是指植物个体之间的交配后，由于胚胎发育、胚分离和杂种不育等因素导致后代产生的生殖隔离。
胚胎发育隔离是指交配后，胚胎不能正常发育而无法产生成熟种子；胚分离隔离是指交配后，胚胎在发育过程中分离而无法形成成熟植物；杂种不育隔离是指交配后，杂种植物不能产生可生育的后代。
三、植物繁殖中的隔离机制对物种形成的推动植物生殖隔离机制在物种形成中扮演着重要的角色。
通过隔离机制，植物个体之间得以实现有效的繁殖隔离，防止基因交流和杂交的发生。
这些隔离机制促使了遗传学上的差异积累，并导致了新物种的形成。
隔离机制在植物繁殖中的作用主要体现在以下几个方面：1. 避免基因交流植物生殖隔离机制确保了不同物种之间的基因交流被最大限度地减少，这防止了“基因污染”，保护了物种的纯度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生物进化中的生殖隔离与物种形成生殖隔离是生物进化中的重要概念，指的是不同种群或物种之间由于生育系统的差异而导致无法产生可繁殖的后代。
这种生殖隔离在漫长的进化过程中起到了重要的推动作用，直接促进了物种的形成和多样性的产生。
本文将探讨生物进化中的生殖隔离与物种形成之间的关系。
一、地理隔离和生殖隔离
在自然界中，物种的分布通常是不均匀的，由于地理环境的限制，种群往往会被隔离开来。
这种地理隔离往往会导致种群间的交流减少甚至中断，进而促使生殖隔离的产生。
例如，地理隔离可以导致物种间的繁殖时间不同，交配不成功，从而进化为种间生殖隔离，阻止了不同物种之间的杂交。
二、生理隔离和生殖隔离
不同的物种或种群之间可能存在着生理特征的差异，这种差异可以导致生理隔离，使得它们无法进行正常的交配和繁殖。
例如，两个物种的生殖器官结构差异很大，使得交配不成功，或者精子和卵子无法结合形成受精卵，这都是生理隔离导致的生殖隔离现象。
三、行为隔离和生殖隔离
在生物进化的过程中，行为的差异也会导致生殖隔离的产生。
不同物种的动物会有各自特定的求偶行为和配对习惯，这些行为差异会使得不同物种之间的交配变得困难甚至不可能。
例如，雄性鸟类通常通
过展示自己的羽毛和歌唱来吸引雌性进行交配，不同物种之间这些展
示和歌唱的方式差异很大，从而阻止了异种间的交配。
四、遗传隔离和生殖隔离
生物进化中的遗传隔离也会导致生殖隔离的出现。
随着时间的推移，不同种群中的基因组会发生变异和累积，使得它们的遗传特征差异加大。
当这种差异达到一定程度时，就会导致无法产生正常后代的生殖
隔离。
这种遗传隔离可以通过染色体数目不同、染色体结构差异或基
因密码子的改变来实现。
五、生殖隔离与物种形成
生物进化中的生殖隔离与物种形成密切相关。
当不同种群或物种之
间出现生殖隔离时，阻止了杂交的发生和基因的交流，加速了遗传变
异的积累。
随着时间的推移，这种遗传差异逐渐积累到无法互相繁殖
的程度，从而形成了新的物种。
生殖隔离促进了物种的分化，推动了
生物进化的多样性产生。
总结起来，生物进化中的生殖隔离与物种形成之间存在紧密的联系。
地理、生理、行为和遗传等多种因素互相作用，导致了不同种群或物
种之间无法繁殖的隔离现象。
这种隔离在进化的过程中逐渐积累和加强，最终导致了新物种的形成。
生殖隔离不仅是进化的结果，也是进
化的驱动力之一，对于生物多样性和物种形成具有重要意义。