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文檔簡介

1、遺傳和變異遺傳和變異核糖體核糖體A U C G多肽鏈多肽鏈mRNA氨基酸氨基酸AU C G TA1個單鏈個單鏈RNADNA一條鏈一條鏈核糖核苷酸核糖核苷酸主要在細胞核主要在細胞核A T C G2個雙鏈個雙鏈DNADNA兩條鏈兩條鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸主要在細胞核主要在細胞核細胞分裂間期細胞分裂間期個體整個生命過程個體整個生命過程ATPATPATP半保留復(fù)制;半保留復(fù)制; 邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;轉(zhuǎn)錄后轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀一條一條mRNA上同時上同時結(jié)合多個核糖體結(jié)合多個核糖體模板模板原料原料能量能量酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA

2、聚合酶聚合酶蛋白質(zhì)合成酶蛋白質(zhì)合成酶傳遞遺傳信息傳遞遺傳信息表達遺傳信息,決定生物性狀表達遺傳信息,決定生物性狀一:復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較一:復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較相關(guān)計算3m6m二.1、中心法則圖解DNA(基因)復(fù) 制RNA復(fù) 制翻譯蛋白質(zhì)(性狀)轉(zhuǎn) 錄逆轉(zhuǎn)錄2.不同生物遺傳信息的傳遞(1)以DNA為遺傳物質(zhì):(2)以RNA為遺傳物質(zhì):HIV病毒、癌病毒:含逆轉(zhuǎn)錄酶。煙草花葉病毒:不含逆轉(zhuǎn)錄酶下列疾病中,哪些屬于間接控制,哪些屬于直接控制?下列疾病中,哪些屬于間接控制,哪些屬于直接控制?1 1、豌豆的圓粒與皺粒、豌豆的圓粒與皺粒 2 2、人的白化病、人的白化病3 3、囊性纖維病、囊性纖維病

3、4 4、鐮刀型貧血癥、鐮刀型貧血癥三、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系三、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系結(jié)論結(jié)論1:基因基因通過控制通過控制_的合成來控制的合成來控制_進進而控制生物體的而控制生物體的_。間接控制間接控制酶酶性狀性狀代謝過程代謝過程結(jié)論結(jié)論2:直接控制直接控制基因基因通過控制通過控制_ _的結(jié)構(gòu),的結(jié)構(gòu),直接控制生物體的直接控制生物體的_。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)性狀性狀人的身高、血壓、智力、長相等人的身高、血壓、智力、長相等總結(jié):總結(jié):1 1、基因與性狀之間、基因與性狀之間并不是并不是簡單的簡單的一一對應(yīng)一一對應(yīng)關(guān)系關(guān)系有些性狀是由多個基因決定的,有的基因可決定或影響多個性有些性狀是由多個基因決定的,

4、有的基因可決定或影響多個性狀。狀。2、基因?qū)π誀畹目刂剖?、基因?qū)π誀畹目刂剖墉h(huán)境因素環(huán)境因素的影響。的影響。四:基因突變四:基因突變1.1.基因突變的概念:基因突變的概念: 由于由于DNADNA分子中發(fā)生堿基對的分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失替換、增添或缺失,而引起的而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變。就叫做基因突變。就叫做基因突變。2 2、基因突變的時期、基因突變的時期細胞分裂的間期細胞分裂的間期(DNADNA復(fù)制時復(fù)制時)3 3、基因突變的特點、基因突變的特點 普遍性普遍性: :隨機性隨機性: :低頻性低頻性: :多害少利性:多害少利性:不定向性:不定向性:?基因突變?nèi)绾芜z傳?基因突

5、變?nèi)绾芜z傳?4 4、基因突變的結(jié)果、基因突變的結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)生新的等位基因新的等位基因;可能會引起表現(xiàn)型的變化可能會引起表現(xiàn)型的變化。顯性突變:顯性突變:a Aa A隱形突變:隱形突變:B bB b5 5、基因突變的意義、基因突變的意義 基因突變產(chǎn)生基因突變產(chǎn)生新的基因,新的基因,是生物是生物變異變異 的根本來源的根本來源; 為生物為生物進化提供了原始材料進化提供了原始材料。 基因突變是基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目堿基對種類和數(shù)目的改變,的改變,染色體上染色體上基因的數(shù)目和位置并未改變基因的數(shù)目和位置并未改變。五、基因重組五、基因重組1 1、概念:、概念:2

6、 2、類型、類型 在生物體進行在生物體進行有性生殖有性生殖的過程中的過程中, ,控控制不同性狀的制不同性狀的基因的重新組合基因的重新組合. . 非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體上的非等位基因自由組合 同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換 基因工程:外源基因的導(dǎo)入基因工程:外源基因的導(dǎo)入基因重組僅存在于有基因重組僅存在于有性生殖的真核生物性生殖的真核生物3 3、時間、時間減數(shù)第一次分裂的后期和前期(四分體時期)減數(shù)第一次分裂的后期和前期(四分體時期)非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合一種具有一種具有20

7、對對等位基因等位基因(這(這20對等位基因分別位于對等位基因分別位于 20對同源染色體上)的生物進行雜交時,對同源染色體上)的生物進行雜交時,F(xiàn)2可能出可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。種。AabBAaBbAb和和aBAB和和ab220=1048576AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換(交叉互換)(交叉互換)4 4、基因重組的結(jié)果、基因重組的結(jié)果5 5、基因重組的意義、基因重組的意義 生物生物變異的主要變異的主要來源來源 生物生物進化的重要進化的重要因素因素六、基因突變和染色體變異的區(qū)別六、基因突變和染色體變異的區(qū)別 染色體上

8、某一個位點上染色體上某一個位點上基因基因的改變,的改變,光學(xué)顯微鏡下光學(xué)顯微鏡下不可見不可見??捎蔑@微鏡可用顯微鏡直接觀察直接觀察到的比較明到的比較明顯的染色體變化。顯的染色體變化。染色體變異染色體變異:類型類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異個別染色體增減個別染色體增減染色體成倍增減染色體成倍增減(缺失、重復(fù)、易位、倒位)(缺失、重復(fù)、易位、倒位)基因突變基因突變:缺失缺失重復(fù)重復(fù)倒位倒位易位易位1、染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體結(jié)構(gòu)變異兩條非同源染色兩條非同源染色體間片段的移接體間片段的移接貓叫綜合癥貓叫綜合癥果蠅缺刻翅果蠅缺刻翅果蠅棒狀眼果蠅棒狀眼 結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果:染色體

9、結(jié)構(gòu)變異會使結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果:染色體結(jié)構(gòu)變異會使基因基因的數(shù)目和排列順序的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變發(fā)生改變?nèi)旧w組染色體組: :細胞中的一組細胞中的一組 ,它們,它們在在 ,但是攜帶著控制一種生物,但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育的生長發(fā)育的 ,這樣的一組染色體,叫,這樣的一組染色體,叫做一個染色體組。做一個染色體組。非同源染色體非同源染色體形態(tài)和功能上各不相同形態(tài)和功能上各不相同全部遺傳信息全部遺傳信息2、染色體組、染色體組染色體組數(shù)的判斷辦法:染色體組數(shù)的判斷辦法:1 1、圖形題就看圖形題就看形態(tài)相同染色體的形態(tài)相同染色體的條數(shù)條數(shù) (染色體數(shù)目染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)染色體形態(tài)數(shù))2 2、基因

10、型題基因型題就看就看同種類型字母的個數(shù)同種類型字母的個數(shù)ABCD1、某生物正常體細胞的染色體數(shù)目為8條,下圖中,表示含有一個染色體組的細胞是2、某生物的基因型為AAaaBbbbCCCc,那么它有多少個染色體組A、2、 B、3 C、4 D、8二倍體:二倍體:由由受精卵受精卵發(fā)育而成的發(fā)育而成的個體個體,體細胞體細胞中含有中含有 個染色體組的個體。個染色體組的個體。AabbCCDd多倍體多倍體:由由受精卵受精卵發(fā)育而成的發(fā)育而成的個體個體,體細胞體細胞中含有中含有 染色體組的個體染色體組的個體。如。如3N:AAABBb單倍體單倍體:由由配子配子直接發(fā)育而成的直接發(fā)育而成的個體個體,體細胞體細胞中含

11、有中含有本物種本物種 染色體數(shù)目的個體。染色體數(shù)目的個體。 兩兩三個或三個以上三個或三個以上配子配子3:二倍體、多倍體和單倍體:二倍體、多倍體和單倍體4.4.多倍體育種:多倍體育種: 多倍體植株特點:多倍體植株特點: 優(yōu)點:優(yōu)點:莖稈粗壯,葉片、果實和種子多較大,莖稈粗壯,葉片、果實和種子多較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。 缺點:發(fā)育遲緩、結(jié)實率低。缺點:發(fā)育遲緩、結(jié)實率低。人工誘導(dǎo)多倍體的方法人工誘導(dǎo)多倍體的方法低溫低溫處理處理或用或用秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗處理萌發(fā)的種子或幼苗 低溫誘導(dǎo)多倍體的實驗:低溫誘導(dǎo)多倍體的實驗:AA優(yōu)

12、點:優(yōu)點:低溫條件容易創(chuàng)造和控制、低溫條件容易創(chuàng)造和控制、成本低、對人無害、易于操作。成本低、對人無害、易于操作。BB流程:流程: 培養(yǎng)培養(yǎng)取材取材制片制片觀察觀察1cm,4,36h0.5cm1cm卡諾試液固定卡諾試液固定解離解離-漂洗漂洗-染色染色-制片制片先低倍鏡,再高倍鏡先低倍鏡,再高倍鏡與正常植株相比,與正常植株相比,單倍體植株弱小,一般高度不育單倍體植株弱小,一般高度不育。 單倍體植株特點:單倍體植株特點:5.5.單倍體:單倍體:注:注:單倍體中含單倍體中含偶數(shù)偶數(shù)個染色體組個染色體組可育可育;含;含奇數(shù)奇數(shù)個染色體個染色體組則組則不育不育; 其原因為:當(dāng)染色體組為奇數(shù),則在減數(shù)分裂

13、形成配其原因為:當(dāng)染色體組為奇數(shù),則在減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子。子時,同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子。P:高桿抗病高桿抗病 AABB矮桿感病矮桿感病 aabbF1高桿抗病高桿抗病 AaBb第第1年年選育出需要選育出需要的矮抗純種的矮抗純種F2A_B_ A_bb aaB_ aabb矮抗矮抗雜交育種雜交育種第第2年年第第3年年生長生長aaBBF3配子:配子:ABAbaBab單倍體單倍體幼苗幼苗:ABAbaBab花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水秋水 仙素仙素第第2年年第第4年年AAbb aaBBaabb純合體純合體:AABB矮抗矮抗 P高桿抗病高桿抗病 AABB

14、矮桿感病矮桿感病 aabbF1高桿抗病高桿抗病 AaBb單倍體育種單倍體育種第第1年年選擇矮稈抗病選擇矮稈抗病即為新品種即為新品種青霉素高產(chǎn)菌青霉素高產(chǎn)菌株株有利變異少,有利變異少,具有不確定性,具有不確定性,需處理大量需處理大量 材料材料提高突變率,提高突變率,大幅度改良某大幅度改良某些性狀。些性狀。利用物理或化利用物理或化學(xué)因素處理學(xué)因素處理基因突變基因突變誘變育種誘變育種三倍體無子西三倍體無子西瓜瓜普通小麥純普通小麥純合體合體雜交水稻雜交水稻實例實例發(fā)育延遲,結(jié)發(fā)育延遲,結(jié)實率較低,在實率較低,在動物中難以開動物中難以開展。展。技術(shù)復(fù)雜,技術(shù)復(fù)雜,需與雜交育需與雜交育種配合種配合育種年限

15、長育種年限長缺點缺點器官大,營養(yǎng)器官大,營養(yǎng)物質(zhì)含量高物質(zhì)含量高縮短育種年限縮短育種年限集各優(yōu)良性集各優(yōu)良性狀于一身狀于一身優(yōu)點優(yōu)點秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)的種子或萌發(fā)的種子或幼苗幼苗花藥離體培花藥離體培養(yǎng)養(yǎng)后再用后再用秋秋水仙素水仙素處理處理使加倍使加倍雜交雜交自交自交雜交雜交雜種雜種方法方法染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異基因重組基因重組原理原理多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種雜交育種雜交育種年年制種年年制種七七有時候多種育種方法共同使用。如,單倍體育種有時候多種育種方法共同使用。如,單倍體育種一般都要用到雜交育種。一般都要用到雜交育種。籽粒多一定不是多倍體育種;籽粒多

16、一定不是多倍體育種;常規(guī)、簡捷:常規(guī)、簡捷:速度快:速度快:產(chǎn)生新性狀產(chǎn)生新性狀:雜交育種雜交育種單倍體育種單倍體育種 誘變育種誘變育種(如大腸桿菌產(chǎn)生人的胰島素)基因工程基因工程(出現(xiàn)新相對性狀)(出現(xiàn)新相對性狀)由于由于遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。改變而引起的人類疾病。先天性疾病不一定是遺傳病,遺傳病大多數(shù)是先天性疾病。先天性疾病不一定是遺傳病,遺傳病大多數(shù)是先天性疾病。2、分類:、分類:遺傳病遺傳病單基因單基因遺傳病遺傳病多基因多基因遺傳病遺傳病染色體異染色體異常遺傳病常遺傳病比較六、人類遺傳病比較六、人類遺傳病1、人類遺傳病的概念、人類遺傳病的概念(一)單基因遺傳?。ㄒ唬﹩位?/p>

17、因遺傳病 概念:受概念:受一對等位基因一對等位基因控制的遺傳病??刂频倪z傳病。顯性顯性致病基因致病基因常染色體:常染色體:伴伴X X染色體:染色體:多指、并指、軟骨發(fā)多指、并指、軟骨發(fā)育不全育不全抗維生素抗維生素D D佝僂病佝僂病 隱性隱性致病基因致病基因常染色體常染色體:伴伴X X染色體染色體:白化病、苯丙酮尿癥、白化病、苯丙酮尿癥、鐮鐮刀型細胞貧血癥刀型細胞貧血癥色盲癥、血友病色盲癥、血友病伴伴Y Y染色體:染色體:男性外耳道多毛癥男性外耳道多毛癥遵循孟德爾遺傳定律遵循孟德爾遺傳定律:(二)多基因遺傳?。ǘ┒嗷蜻z傳病易受環(huán)境因素的影響易受環(huán)境因素的影響具家族聚集現(xiàn)象具家族聚集現(xiàn)象群體中

18、發(fā)病率較高群體中發(fā)病率較高原發(fā)性高血壓原發(fā)性高血壓冠心病冠心病哮喘病哮喘病青少年型糖尿病青少年型糖尿病唇裂唇裂無腦兒無腦兒由由兩對以上兩對以上的等位基因控制。的等位基因控制。(三)、染色體異常遺傳?。ㄈ?、染色體異常遺傳病 1.概念:概念: 由由染色體發(fā)生異常染色體發(fā)生異常而引起的遺傳病稱為染色體異常遺傳病。而引起的遺傳病稱為染色體異常遺傳病。2.分分類類3.特點:特點:八、基因工程八、基因工程1 1、限制酶、限制酶基因的基因的“剪刀剪刀”2 2、DNADNA連接酶連接酶 基因的基因的“針線針線”3 3、運載體、運載體基因的基因的“運輸工具運輸工具”(1 1)運載體必須具備的條件:)運載體必須

19、具備的條件: (2 2)常用運載體主要有:)常用運載體主要有: 質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒第第7章章現(xiàn)代生物進化理論現(xiàn)代生物進化理論一、拉馬克的進化學(xué)說一、拉馬克的進化學(xué)說1.1.拉馬克認為生物進化原因拉馬克認為生物進化原因: : 一是一是“用進廢退用進廢退”; 二是二是“獲得性遺傳獲得性遺傳” 指環(huán)境引起或由于用進廢退指環(huán)境引起或由于用進廢退引起的變化是可以遺傳的引起的變化是可以遺傳的小結(jié):小結(jié):變異是變異是定向定向的,進化方向由的,進化方向由生物自身生物自身決定。決定。2.2.拉馬克學(xué)說的歷史進步意義是:拉馬克學(xué)說的歷史進步意義是: 第一個提出進化學(xué)說;反對神創(chuàng)論和物

20、種不變論第一個提出進化學(xué)說;反對神創(chuàng)論和物種不變論. .二、自然選擇學(xué)說二、自然選擇學(xué)說1.1.自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容:自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容:過度繁殖過度繁殖 生存斗爭生存斗爭遺傳和變異遺傳和變異適者生存適者生存產(chǎn)生很多后代,為進化提供了產(chǎn)生很多后代,為進化提供了選擇的基礎(chǔ)選擇的基礎(chǔ)是是進化的動力進化的動力是是生物進化內(nèi)在因素生物進化內(nèi)在因素是是生物進化的結(jié)果生物進化的結(jié)果2.2.意義意義 : :(1 1)科學(xué)解釋了生物進化的原因,是)科學(xué)解釋了生物進化的原因,是遺傳、變遺傳、變異和自然選擇異和自然選擇綜合的結(jié)果,使生物學(xué)綜合的結(jié)果,使生物學(xué)第一次第一次擺擺脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的軌道。

21、脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的軌道。(2 2)它揭示了生命現(xiàn)象的)它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性統(tǒng)一性, ,是由于所有是由于所有的生物都有共同的祖先的生物都有共同的祖先(3 3)生物的)生物的多樣性和適應(yīng)性多樣性和適應(yīng)性是長期自然選擇的是長期自然選擇的結(jié)果。結(jié)果。(3 3)強調(diào)物種形成是)強調(diào)物種形成是漸變的漸變的,不能很好地解釋,不能很好地解釋 物種大爆發(fā)等現(xiàn)象物種大爆發(fā)等現(xiàn)象(1 1)不能解釋遺傳和變異的本質(zhì);)不能解釋遺傳和變異的本質(zhì);(2 2)對進化的解釋局限于)對進化的解釋局限于個體個體水平;水平;3. 3. 局限性局限性: :小結(jié):小結(jié): 變異是變異是不定向不定向的,自然選擇是的,自然選擇

22、是定向定向的;的;進化方向是由進化方向是由自然選擇自然選擇決定的。決定的。三、現(xiàn)代進化理論的內(nèi)容三、現(xiàn)代進化理論的內(nèi)容 1、 是生物進化的基本單位是生物進化的基本單位2、 產(chǎn)生進化的原材料產(chǎn)生進化的原材料3、 決定生物進化的方向決定生物進化的方向4、 導(dǎo)致物種的形成導(dǎo)致物種的形成5、 導(dǎo)致生物多樣性的形成導(dǎo)致生物多樣性的形成種群種群突變和基因重組突變和基因重組自然選擇自然選擇隔離隔離共同進化共同進化1 1、種群是生物進化的基本單位、種群是生物進化的基本單位 基因頻率的計算方法:基因頻率的計算方法:、已知各種基因型的個體數(shù),求基因頻率、已知各種基因型的個體數(shù),求基因頻率 A基因的個數(shù)基因的個數(shù)A

23、基因的個數(shù)基因的個數(shù)+等位基因等位基因a的個數(shù)的個數(shù)A基因頻率基因頻率=變式:變式: X X染色體上基因的基因頻率的計算:染色體上基因的基因頻率的計算:X Xb b的基因頻率的基因頻率 Xb XB+Xb(注:不計算(注:不計算y y)、已知各種基因型的百分比,求基因頻率、已知各種基因型的百分比,求基因頻率A A基因基因頻率頻率AAAA基因型基因型頻率頻率+ + 1/2 1/2 AaAa基因型基因型頻率頻率 、利用、利用“哈迪溫伯格定律哈迪溫伯格定律 ”,求基因頻率,求基因頻率條件(條件(理想環(huán)境理想環(huán)境):): 種群數(shù)量大;種群數(shù)量大; 種群中個體間的交配是隨機的;種群中個體間的交配是隨機的;

24、 沒有突變發(fā)生;沒有突變發(fā)生; 沒有遷入、遷出;沒有遷入、遷出; 沒有自然選擇。沒有自然選擇。 (p + q )2 p2 + 2pq + q2=1結(jié)論:一個有性生殖的自然種群中,在符合以結(jié)論:一個有性生殖的自然種群中,在符合以上上5 5個條件的情況(理想狀態(tài))下,個條件的情況(理想狀態(tài))下,各等位基因各等位基因的頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的。的頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的。A% a% AA% Aa% aa%2 2、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 1.1.可遺傳的變異來源于可遺傳的變異來源于 、 和和 ,其中其中 和和 統(tǒng)稱為突變。統(tǒng)稱為突變?;蛲蛔?/p>

25、基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異2.2.基因突變可產(chǎn)生新的基因突變可產(chǎn)生新的 ,因此可使種群的基因頻率發(fā),因此可使種群的基因頻率發(fā)生變化。生變化。等位基因等位基因3.3.突變的有利和有害是相對的,不是絕對的,它取決于外界環(huán)境突變的有利和有害是相對的,不是絕對的,它取決于外界環(huán)境條件。條件。3 3、自然選擇決定進化的方向、自然選擇決定進化的方向進化的實質(zhì)進化的實質(zhì)結(jié)果結(jié)果:使使種群的種群的基因頻率定向改變基因頻率定向改變1、物種:、物種: 能夠在自然狀態(tài)下能夠在自然狀態(tài)下相互交配相互交配并并能能產(chǎn)生可育后代產(chǎn)生可育后代的一群生物。的一群生物。2、隔離:、隔離: 指指不同種群間不同種群間的個體,在自然條件下的個體,在自然條件下基因基因不能自由交流的現(xiàn)象。不能自由交流的現(xiàn)象。同一物種同一物種由于

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