季节隔离 是指因交配或开花时期发生在不同的季节而引起的隔离。例如,大西洋鲱鱼形成了分布区域很广的几个种群,有些在春季产卵,有些则在秋季产卵,因此,这些种群之间不能杂交。
行为隔离 指不同物种之间由于两性间求偶或交配等行为不同,而阻止了它们之间的相互交配。例如,鸟类、蛙、昆虫等在求偶季节发出一定的鸣叫声,同种的雌性动物会应声前来,而异种的雌性动物则无反应。关于行为隔离,有人曾做过这样一个实验:将10只雄果蝇和10只雌果蝇放在一起培养若干天,如果雌、雄果蝇是同一物种,大部分雌蝇就会受精如果是不同物种,则只有极少数受精。在求偶过程中,导致同一物种雌、雄果蝇相互识别的刺激,既有化学的、视觉的,也有听觉和触(触须)觉的。这在哺乳动物等也是一样的。
机械隔离 也称形态隔离,是指不同种群的生物因生殖器官的大小和形状不同,而使交配无法进行。例如,一些植物因花的形态不同,而造成它们之间不能受粉。
配子隔离 是指个体之间可以交配或受粉,但是不能发生受精作用。例如,有些动物虽然交配成功,但精子在异种雌性动物的生殖道内会失去功能。在植物中,一种植物的花粉在另一种植物的柱头上不能萌发,或萌发后花粉管生长缓慢等,结果也不能受精。
受精后的生殖隔离 受精后的生殖隔离包括杂种不活、杂种不育、杂种败育等。
杂种不活是指不同种生物间交配、受精后,形成的杂种胚胎不能正常发育,或杂种后代出生后,能够生活一段时间,但在生育年龄以前就会死去。例如,山羊和绵羊的杂种,胚胎早期生长正常,但多数在出生前就会死去。
杂种不育是指交配后能够产生正常、成熟的杂种后代,但杂种后代却不能生育。造成杂种不育的原因很多,有的是性腺发育不全,有的则是因为生殖细胞不能进行减数分裂等。例如,马和驴杂交,产生的骡能够正常发育,但骡不能生育。这是因为马的染色体数目是64,驴的是62,那么,骡的染色体数目就是63。这样,骡的原始生殖细胞在进行减数分裂时,由于染色体不能正常配对,就不能形成成熟的配子。
杂种败育是指形成的杂种后代不育或生活力下降。例如,树棉和草棉之间能够杂交,并且形成健壮、可育的F1,但F2则十分少见。这是因为F2的种子通常不能萌发,或萌发后长出的幼苗很瘦弱,不久就会死亡。这就是说,F2在自然选择过程中被淘汰了。
以上这些生殖隔离机制在两个物种之间不一定同时发生,但是,物种间经常会同时出现两种或两种以上的生殖隔离,如既有生态隔离,又有行为隔离。 应用遗传平衡定律求基因频率或基因型频率往往比较简便，但遗传平衡定律的适用范围及应用方法，可能还存在着一些疑问，所以这里作一个大致的总结。 一．遗传平衡定律的适用范围遗传平衡在自然状态下是无法达到的，但在一个足够大的种群中，如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择话，我们往往近似地看作符合遗传平衡。如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中，一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。如题：某地区每10000人中有一个白化病患者，求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。该题就必须应用遗传平衡公式，否则无法求解。解答过程如下：由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001，得q=0.01，则p=0.99 AA的基因型频率p2=0.9801，Aa的基因型频率2pq=0.0198 正常夫妇中是携带者概率为：2pq/( p2+2pq)=2/101 则后代为aa的概率为：2/101×2/101×1/4=1/10201。解毕。此外，一些不符合遗传平衡的种群，在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡，此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。例如：某种群中AA 个体占20%，Aa个体占40%，aa个体占40%，aa个体不能进行交配，其它个体可自由交配，求下一代个体中各基因型的比例。此题中亲代个体明显不符合遗传平衡，所以大家往往选择直接求解。那样需要分析四种交配方式再进行归纳综合（AA与Aa的雌雄个体自由交配有四种组合方式），显得比较繁琐。 其实本题也可应用遗传平衡定律,解答及理由如下：在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的，A=0.6，a=0.4 经过一代的自由交配后子代即可达到遗传平衡,则AA=0.36,Aa=0.48,aa=0.16。解毕。 二. 遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用遗传平衡定律在2个等位基因的遗传题目中的应用也许大家早已熟练掌握，所以不作详细分析，下面分析在复等位基因遗传中，如何应用遗传平衡公式。先看一个例题：人的ABO血型决定于3个等位基因IA、IB、i，经调查某地区A血型有450人，B血型有130人，AB型
有60人，O血型有360人，求各基因及基因型频率。 此题也需应用遗传平衡定律，不过在有3个等位基因时，公式如下： 设IA=p，IB=q，i=r，则 IAIA+IBIB+ii+IAIB+ IAi+IBi =p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 由题不难得出：r2=0.36，则r=0.6， IBIB+ IBi +ii= q2+2qr +r2=（q+r）2=0.49，则q=0.1 故p=1-q-r=0.3，各基因型频率也就不难算出了。且由该例题我们可以推导有n个等位基因时，其公式就是（p+q+r+ +n）2=1的展开式。
三. 遗传平衡规律在伴性遗传中的应用遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用《普通生物学》中已有论述，所以也是简单带过，本文重点要讨论的是在伴性遗传中如何应用遗传平衡定律的公式。也还是先看例题：一果蝇种群，每2500只果蝇中有一只白眼果蝇，求该种群中白眼基因的频率。此题的难点在于果蝇白眼（与其相对性状红眼）是伴性遗传，其等位基因位于X染色体上，雌果蝇与雄果蝇的基因型频率不一致，无法直接应用遗传平衡公式。所以很多师生要么束手无策，要么分别假设只有雌蝇或只有雄蝇的情况下进行计算（这当然是不可能的），还有些教师甚至怀疑该题根本就是一错题。其实本题仍是应用遗传平衡定律，不过要稍做调整：设白眼基因频率Xb=q，红眼基因频率XB=p，果蝇雌雄性别比应为1∶1，雄蝇中，XBY∶XbY=p∶q，则XBY=p/2，XbY=q/2 雌蝇中，XBXB∶XBXb∶XbXb=p2∶2pq∶q2，则XBXB= p2/2，XBXb =pq ，XbXb = q2/2 由题可知q/2+ q2/2=1/2500，解得q=0.0007993。可能会有人怀疑该公式的正确性，我们不妨来验证一下。遗传平衡的意思是无论繁殖多少代，各种基因型的频率是永远不变的，我们只需计算随机交配时下一代的各种基因型频率是否与亲代相同即可检验。按照我们的假设，亲代雄蝇中XBY∶XbY=p∶q，雌蝇中，
XBXB∶XBXb∶XbXb=p2∶2pq∶q2，它们随机交配的方式与后代基因型及概率如下： XBY=p3/2+p2q/2+p2q/2+pq2/2=p/2 XbY= q3/2+q2p/2+q2p/2+qp2/2=q/2 XBXB= p3/2+ p2q/2= p2/2 XBXb= p2q/2+ q2p/2+ p2q/2+ q2p/2=pq XbXb= q3/2+ q2p/2= q2/2 可见子代与亲代中各基因型频率完全相同，由此可证关于伴性遗传的遗传平衡公式是正确的。 其实，只要我们抓住了遗传平衡定律的实质，在各种遗传类型中的公式完全可以自己推导及验证。这比死套公式更有利于学生思维能力的培养。