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某随机交配的蝴蝶大种群共 4000 个个体，满足哈迪-温伯格平衡的全部条件（无突变、无选择、无迁移）。调查统计发现隐性纯合子（aa）个体有 640 只。假设等位基因 A 对 a 完全显性，求该种群中等位基因 a 的频率以及杂合子（Aa）个体的数量。
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某昆虫祖先种被峡谷分隔为甲、乙两个群体，各自独立演化，甲群体中抗药等位基因频率为0.80，乙群体中该等位基因频率为0.20。若现在峡谷出现通道，每代有占甲群体比例 m=0.1 的个体由乙群体迁入并随机交配，则迁入、随机交配一代后，甲群体中该等位基因的频率变为多少？请写出计算过程，并根据结果判断：这种个体迁移带来的基因流是促进还是阻碍两群体间生殖隔离的形成？
某环状双链DNA分子全长4.8×10⁶ bp，含有2个相距较远的复制起点，两者同时启动且各自双向复制。已知每个复制叉每秒合成1000 bp的子链DNA（以该复制叉上合成的单条子链计）。若两起点的位置恰好使每个起点负责复制2.4×10⁶ bp的区段，则该分子完成复制需要多少秒？
某动物细胞外葡萄糖浓度为 5.0 mmol/L，细胞内为 0.5 mmol/L，葡萄糖经 GLUT 载体协助扩散跨膜。已知葡萄糖对该膜的通透系数 P = 2×10⁻⁶ cm/s，单个细胞的膜表面积为 1.2×10⁻⁵ cm²。（1）按通量公式 J = P×(c外−c内) 计算葡萄糖的单向净通量 J（单位 mol·cm⁻²·s⁻¹，浓度单位换算为 mol/L=10⁻³ mol/cm³ 时注意单位一致）；（2）求该细胞每小时净摄入葡萄糖的物质的量（mol/h），结果保留三位有效数字。
某实验室制备了一份抗X抗原的单克隆抗体溶液，原始浓度为128 μg/mL。现按下法进行系列稀释：从原液（记为第0管）中取1 mL加入3 mL生理盐水混匀得到第1管；再从第1管取1 mL加入3 mL生理盐水混匀得到第2管；依此类推，每次稀释方法相同。问：(1) 第3管中抗体的浓度是多少？(2) 若给实验小鼠注射该第3管稀释液，要求注入的抗体总量为10 μg，则需注射多少毫升稀释液？
某研究者用ELISA检测一名接种疫苗者血清中的特异性IgG浓度。取1 mL血清，依次进行两步稀释：先加入3 mL缓冲液混匀，再取该稀释液0.5 mL加入1.5 mL缓冲液混匀。取最终稀释液20 μL进行检测，测得其中含IgG 0.8 ng。已知该抗体半衰期约为21天，且此时距接种已过去21天。请计算：(1) 最终稀释液的稀释倍数；(2) 原血清中IgG的浓度（ng/mL）；(3) 估算21天（一个半衰期）前接种当时原血清中IgG的浓度（ng/mL）。
某实验室标本柜中编号存放17种生物：蓝藻、衣藻、紫菜、地钱、满江红、侧柏、玉米，以及海葵、涡虫、蛔虫、河蚌、蜻蜓、鲈鱼、蟾蜍、蛇、麻雀、蝙蝠。请根据植物与动物主要门类的分类知识统计：a 为其中裸子植物的种数，b 为被子植物的种数，c 为脊椎动物的种数，d 为无脊椎动物的种数。请计算 (a+b)×c−d 的值。
某湖泊生态系统中，生产者年固定的总能量为 8.0×10⁶ kJ，能量沿“藻类→浮游动物→小鱼→大鱼”这条食物链流动。已知相邻营养级之间的能量传递效率均为 20%，且每个营养级同化量的 50% 通过呼吸作用以热能形式散失（其余用于自身生长、繁殖）。请计算：(1) 大鱼（第四营养级）年同化的能量是多少 kJ？(2) 该食物链中四个营养级通过呼吸作用散失的能量总量是多少 kJ？
某蛾类种群中，控制翅色位点有两个等位基因 A 和 a，初始基因型频率符合哈迪-温伯格比例，等位基因 a 的频率 q=0.4（p=0.6）。由于栖息环境变化，深色个体更易被天敌发现，三种基因型的适合度分别为：w(AA)=1.0，w(Aa)=0.6，w(aa)=0.2。请计算自然选择作用一代后，等位基因 a 的频率 q′（结果保留三位小数）。
某线状双链DNA分子全长3×10⁵ bp，复制起点位于分子中央，从该起点开始双向复制。已知每个复制叉的移动速率为500 bp/s（以该复制叉上合成的任一条子链计），且两条子链的复制完全同步完成。子链合成时，前导链连续合成；后随链以冈崎片段方式不连续合成，每个冈崎片段（含引物替换后补齐的部分）按1000 nt计，各片段间不留缺口。问：（1）完成该DNA分子复制所需时间为多少秒？（2）两条后随链上共需合成的冈崎片段总数为多少个？
某操纵子受阻遏蛋白负调控：阻遏蛋白结合操纵基因时完全关闭转录，诱导物可使阻遏蛋白失活脱离。已知无诱导物时该操纵子mRNA的转录起始频率为每分钟0.5次（仅本底渗漏），加入诱导物后转录起始频率升至每分钟25次。求诱导物存在与不存在时转录起始频率的倍数关系，并用一句话说明诱导物在此调控中的作用。
某细菌基因组经紫外线照射后，每个细胞平均产生5000个嘧啶二聚体。该菌的核苷酸切除修复系统能修复其中90%的嘧啶二聚体；每个未被修复的嘧啶二聚体引起突变（主要地为C→T转换）的概率为0.2。假设修复与突变异构发生、各细胞事件独立，且不考虑复制前的其他修复途径。请计算：(1) 平均每个细胞最终固定下来的突变数；(2) 若通过诱变剂处理使修复效率降为50%，其他条件不变，突变数是原来的多少倍？
在某植物叶片的光合作用测定实验中，测得单位时间内叶绿体中净合成 1 mol 葡萄糖（C₆H₁₂O₆）。已知光反应中水的光解反应为：2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂，每传递 2 mol 电子可将 1 mol NADP⁺ 还原为 1 mol NADPH；暗反应中每还原 1 mol CO₂ 需消耗 2 mol NADPH。请计算：(1) 伴随合成这 1 mol 葡萄糖，暗反应共固定了多少 mol CO₂？(2) 光反应共产生了多少 mol NADPH？(3) 水的光解共消耗多少 mol H₂O，同时释放多少 mol O₂？
某落叶林昆虫群落调查中，4个物种的个体数分别为：物种A 80只、物种B 40只、物种C 20只、物种D 20只，总个体数 N=160。请以自然对数计算：(1) 该群落的 Shannon-Wiener 多样性指数 H′=−∑pᵢln pᵢ；(2) 均匀度指数 E=H′/ln S（S 为物种数）。结果保留三位小数。
某草原生态系统中，生产者（草本植物）一年固定的太阳能总量为 5.0×10⁵ kJ。假设能量沿“草→兔→狐”这条食物链流动，相邻营养级之间的能量传递效率为 15%。请计算：(1) 兔（第二营养级）同化的能量总量；(2) 狐（第三营养级）同化的能量总量；(3) 能量从生产者到狐的传递过程中，以热能等形式散失的总能量。
某教材的生命之树习题改编：设某生命之树的一个小分支包含6个现存物种，其系统发育关系为：物种6最早分化出来（作为其余5个物种的外群）；其余5个物种中，物种5再分化出来；剩下的4个物种形成两对姐妹群，分别为（物种1，物种2）和（物种3，物种4）。请写出这6个物种的系统发育树的新熊式（Newick）括号表示，并据此数出该树中内部节点（不包括根节点）的个数。
豌豆高茎对矮茎为显性（D/d），红花对白花为显性（R/r），两对基因独立遗传。现用纯种高茎红花植株与纯种矮茎白花植株杂交得 F₁，F₁ 自交得 F₂。请计算：(1) F₂ 中高茎红花植株里，双杂合子 DdRr 所占的比例；(2) 从 F₂ 的高茎红花植株中随机选取一株进行自交，其后代出现矮茎白花植株的概率。
某原核生物色氨酸操纵子属于负控阻遏系统：当阻遏蛋白与辅阻遏物（色氨酸）结合后才能与操纵基因结合。实验测得，在含色氨酸的培养基中，任意时刻操纵基因被阻遏蛋白结合的时间比例为96%，被阻遏时结构基因的转录起始频率仅为去阻遏状态的1/50。已知完全去阻遏时转录起始频率为每秒20次，请计算：该培养条件下转录起始频率为每秒多少次？并以百分数表示此时表达水平相对去阻遏状态的比值。
某操纵子在有诱导物存在时其 mRNA 转录起始频率为每分钟 30 次，无诱导物时阻遏蛋白结合操纵基因使转录起始频率降至每分钟 1.2 次。若引入一个启动子突变使无诱导物时的转录起始频率提高到每分钟 6 次，有诱导物时频率不变。求突变前后该操纵子的阻遏倍数（阻遏倍数定义为有诱导物时与无诱导物时转录起始频率之比），并求突变后阻遏倍数下降到原来的几分之一。
某细胞在充分供氧条件下彻底氧化分解 1 分子葡萄糖。已知：糖酵解阶段净生成 2 分子 ATP 和 2 分子 NADH；丙酮酸氧化脱羧生成 2 分子 NADH；三羧酸循环生成 2 分子 GTP（经底物水平磷酸化转为 2 分子 ATP）、6 分子 NADH 和 2 分子 FADH₂；线粒体内 1 分子 NADH 经呼吸链氧化磷酸化产生 2.5 分子 ATP，1 分子 FADH₂ 产生 1.5 分子 ATP；糖酵解产生的 2 分子胞质 NADH 经苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体，仍按线粒体 NADH 计。求 1 分子葡萄糖彻底氧化分解产生的 ATP 总数。