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第6章從雜交育種到基因工程一、單選題1.對(duì)DNA連接酶的功能描述正確的是()A.將堿基、脫氧核糖、磷酸之間的化學(xué)鍵連接起來B.在基因工程中只作用于一個(gè)切口處的兩個(gè)黏性末端C.用于DNA復(fù)制時(shí)母鏈與子鏈間形成氫鍵D.與DNA聚合酶作用的部位相同,作用對(duì)象不同2.屬于分子水平上的育種工作的是()A.輻射育種B.雜交育種C.單倍體育種D.多倍體育種3.用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述不正確的是()A.常用相同的限制性內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶C.可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒D.導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá)4.不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是()A.干擾素B.白細(xì)胞介素C.青霉素D.乙肝疫苗5.某種轉(zhuǎn)基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白酶抑制劑,積累于莖葉中,讓取食它的害蟲的消化酶受抑制無法消化食物而死亡。下列就該玉米對(duì)人類安全性的評(píng)論中,不符合生物學(xué)原理的是()A.不安全。這種玉米的果實(shí)(種子)中也可能含有蛋白酶抑制劑,使人食用后因無法消化食物而患病B.不安全。該玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈富集并在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),使人體無法消化食物而患病C.安全。因?yàn)槿伺c害蟲消化酶的結(jié)構(gòu)存在差異,玉米的蛋白酶抑制劑對(duì)人體很可能無影響D.安全。人類通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞,不會(huì)影響人的消化6.科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)將人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒DNA分子重組,并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達(dá)。圖示a處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA結(jié)合的位置,它們彼此能結(jié)合的依據(jù)是()A.基因自由組合定律B.半保留復(fù)制原則C.基因分離定律D.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則7.下圖甲、乙表示水稻兩個(gè)品種,A,a和B,b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因,①~⑦表示培育水稻新品種的過程,則下列說法錯(cuò)誤的是()A.①→②過程簡(jiǎn)便,但培育周期長(zhǎng)B.①和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C.③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D.③→⑥過程與⑦過程的育種原理相同8.基因工程中常作為基因的運(yùn)載體的一組結(jié)構(gòu)是()A.質(zhì)粒、線粒體、噬菌體B.染色體、葉綠體、線粒體C.質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒D.細(xì)菌、噬菌體、動(dòng)植物病毒9.基因工程是將目的基因通過一定過程,轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞,經(jīng)過受體細(xì)胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大,再進(jìn)行表達(dá),從而培養(yǎng)成工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù)。你認(rèn)為不支持基因工程技術(shù)的理論有()A.遺傳密碼的通用性B.不同基因可獨(dú)立表達(dá)C.不同基因表達(dá)互相影響D.DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制10.下列幾種育種方法中,可以產(chǎn)生與親代基因型不同品種的育種方式有()①雜交育種②單倍體育種③多倍體育種④人工誘變育種⑤利用核移植技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物克隆A.①②③④B.②③C.①④D.①②④11.下列關(guān)于限制酶的說法中正確的是()A.限制酶廣泛存在于各種生物中,但微生物中很少B.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都會(huì)形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵12.在植物的雜交育種中,選種工作應(yīng)()A.從F1中選B.只從F2中選C.從F2中選D.從F2開始選13.下圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個(gè)基本步驟,這一步驟需用到的工具是()A.DNA連接酶和解旋酶B.DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶C.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶D.DNA聚合酶和RNA聚合酶14.基因工程技術(shù)中的目的基因主要來源于()A.自然界現(xiàn)存生物體內(nèi)的基因B.自然突變產(chǎn)生的新基因C.人工誘變產(chǎn)生的新基因D.科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中人工合成的基因15.如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因工程,成功地把一位女性血友病患者的造血細(xì)胞進(jìn)行改造,使其凝血功能恢復(fù)正常。那么,她后來所生的兒子中()A.全部正常B.一半正常C.全部有病D.不能確定16.科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程,實(shí)施該工程的最終目的是()A.定向提取生物體的DNA分子B.定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”C.在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造D.定向地改造生物的遺傳性狀17.工程菌在降解有毒有害的化合物、吸收環(huán)境的重金屬、分解泄露的石油、處理工業(yè)廢水等方面發(fā)揮著重要作用。下列屬于工程菌的是()A.通過X射線處理后,青霉素產(chǎn)量明顯提高的青霉菌B.通過細(xì)胞雜交技術(shù)獲得繁殖快的酵母菌C.為抗蟲棉培育提供抗蟲基因的蘇云金桿菌D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的能夠分解多種石油成分的細(xì)菌18.下列關(guān)于雜交育種與誘變育種的敘述,正確的是()A.誘變育種是通過改變?cè)谢蚪Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)致新品種出現(xiàn)的方法B.基因重組是雜交育種的原理,基因重組發(fā)生在受精作用過程中C.誘變育種一定能較快選育出新的優(yōu)良品種D.通過雜交育種方式培育新品種,純合子從F1就可以進(jìn)行選擇19.水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成,其中由三種氨基酸構(gòu)成發(fā)光環(huán),現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉(zhuǎn)基因的標(biāo)記基因。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中,這種蛋白質(zhì)的作用是()A.促使目的基因成功導(dǎo)入宿主細(xì)胞中B.使目的基因的成功導(dǎo)入容易被檢測(cè)出來C.使目的基因在宿主細(xì)胞中更容易復(fù)制D.使目的基因更容易成功表達(dá)20.1993年,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家成功培育出了抗棉鈴蟲轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,抗棉鈴蟲轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲基因來自()A.大腸桿菌B.蘇云金桿菌C.土壤農(nóng)桿菌D.人工合成21.下列黏性末端由同一種限制酶切割而成的是()A.①②B.①③C.①④D.②③22.有一種塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解為無毒物質(zhì),可以降解,不至于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的“白色污染”。培育專門“吃”這種塑料的細(xì)菌能手的方法是()A.雜交育種B.單倍體育種C.誘變育種D.多倍體育種23.下列基因工程操作的步驟中未發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的是()A.用“鳥槍法”分離出抗蟲基因B.將人的胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA分子結(jié)合,形成重組DNA分子C.將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞D.抗蟲基因在棉花體內(nèi)表達(dá)的過程24.下列基因工程操作步驟中,未發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的是()A.以mRNA為模板人工合成目的基因B.目的基因與質(zhì)粒結(jié)合C.重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞D.目的基因的表達(dá)25.有兩種柑橘,一種果實(shí)大但含糖量不高,另一種果實(shí)小但含糖量較高,如果想要培育出果實(shí)大且含糖量高的品種,比較簡(jiǎn)單有效的方法是()A.嫁接B.人工誘變C.雜交育種D.組織培養(yǎng)26.如圖所示,將二倍體植株①和②雜交得到③,再將③作進(jìn)一步處理。對(duì)此分析錯(cuò)誤的是()A.由⑤得到⑥的育種原理是基因重組B.圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍C.若③的基因型是AaBbdd,則⑨的基因型可能是aBdD.③至④的過程中,所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)27.兩種來源不同的DNA分子重組需()A.用兩種限制酶分別切割B.用同一種限制酶切割C.兩者配對(duì)后直接連接D.只用連接酶連接28.把同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上,并能使性狀穩(wěn)定遺傳,常用的方法是()A.誘變育種B.雜交育種C.花藥離體培養(yǎng)D.自交29.雜交育種需要選育能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體,淘汰不需要的個(gè)體。如果從一雜合的親本中選育某一顯性性狀(該性狀是單基因控制的),每次自交后都淘汰掉隱性個(gè)體,則需經(jīng)多少代連續(xù)自交能使穩(wěn)定遺傳的顯性個(gè)體占全部顯性個(gè)體的比例超過95%()A.5B.6C.7D.830.現(xiàn)在市場(chǎng)上的水果品種多種多樣,新的品種層出不窮,現(xiàn)有科研人員想培育出一種紅色瓜皮的西瓜新品種,根據(jù)你所學(xué)的生物學(xué)知識(shí),你推測(cè)下列哪種方法不可能實(shí)現(xiàn)()A.雜交育種B.人工誘變育種C.轉(zhuǎn)基因技術(shù)D.通過染色體變異的方法二、非選擇題31.科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時(shí),需要從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因,“放入”棉花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來并發(fā)揮作用。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:(1)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是________,其特點(diǎn)是________。(2)蘇云金芽孢桿菌一個(gè)DNA分子上有許多基因,獲得抗蟲基因的常用方法是“鳥槍法”。具體做法是:用________酶將蘇云金芽孢桿菌的DNA分子切成許多片斷,然后將這些片段與________結(jié)合,再通過________轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞,讓它們?cè)诟鱾€(gè)受體細(xì)胞中大量________,從中找出含有目的基因的細(xì)胞,再用一定的方法將________分離出來。(3)寫出“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞的過程:________________________________________。(4)進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個(gè)步驟是________;________;________;________。32.下圖表示五種不同的育種方法示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題:(1)圖中A→D方向所示的途徑表示育種方式,其中從F1到F2再到Fn連續(xù)多代自交的目的是為了提高的含量,且從F2開始逐代進(jìn)行人工選擇是為了淘汰;A→B→C的途徑表示育種方式。這兩種育種方式都是從親本雜交開始,這樣做的目的是,比較兩種育種方式,后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在。(2)B常用的方法為。(3)C、F過程中最常采用的藥劑是。(4)由G→J的過程中涉及到的生物工程技術(shù)有:植物組織培養(yǎng)和__________。33.某農(nóng)科所利用純種小麥的抗病高稈品種和易病矮稈品種雜交,欲培育出抗病矮稈的高產(chǎn)品種。已知抗病(T)對(duì)易病(t)為顯性,高稈(D)對(duì)矮稈(d)為顯性,其性狀的遺傳符合基因的自由組合定律。請(qǐng)分析回答:(1)該農(nóng)科所欲培育的抗病矮稈個(gè)體的理想基因型是,該基因型個(gè)體占F2中該表現(xiàn)型個(gè)體的。(2)F2選種后,為獲得所需品種應(yīng)采取的措施是。(3)為加快育種進(jìn)程,可采用育種,常用方法是,在育種過程中需經(jīng)處理才能獲得純合個(gè)體;此育種方法的遺傳學(xué)原理是。(4)在育種過程中,一科研人員發(fā)現(xiàn)小麥早熟性狀個(gè)體全為雜合子,欲探究小麥早熟性狀是否存在顯性純合致死現(xiàn)象(即EE個(gè)體無法存活),研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)將該方案補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)方案:讓早熟小麥自交,分析比較。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:①如果,則小麥存在顯性純合致死現(xiàn)象;②如果,則小麥不存在顯性純合致死現(xiàn)象。34.科學(xué)家應(yīng)用生物技術(shù)培育出了一種抗蟲棉,它能產(chǎn)生毒素,殺死害蟲,目前正在大面積推廣種植。科學(xué)家還研究了害蟲的遺傳基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)不抗毒素對(duì)抗毒素為顯性(此處分別用B和b表示)。據(jù)此回答:(1)種植抗蟲棉,有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù),這是因?yàn)開___________________________。(2)棉田不抗毒素害蟲的基因型為______________;抗毒素害蟲的基因型為______________。(3)不抗毒素害蟲與抗毒素害蟲雜交,則子代的基因型為_____________________。
答案解析1.【答案】D【解析】選D。DNA連接酶作用部位為磷酸二酯鍵,在基因工程中作用于兩個(gè)具有相同黏性末端的DNA片斷,DNA聚合酶也是作用于磷酸二酯鍵,作用對(duì)象為游離的脫氧核苷酸。2.【答案】A【解析】題中四選項(xiàng),有三項(xiàng)為染色體水平上的育種,只有A為分子水平上的育種。3.【答案】B【解析】質(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子,它的重組不需要RNA聚合酶,而是需要限制酶和DNA連接酶。4.【答案】C【解析】青霉菌是通過基因突變產(chǎn)生的高產(chǎn)青霉素菌種,然后通過微生物發(fā)酵工程而產(chǎn)生的。其他藥物是通過基因工程產(chǎn)生的。5.【答案】B【解析】基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,屬于大分子有機(jī)物,外源基因進(jìn)入動(dòng)物和人體的消化道后會(huì)被消化成小分子物質(zhì),不能直接進(jìn)入動(dòng)物和人體細(xì)胞內(nèi),更談不上通過食物鏈的富集和在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。6.【答案】D【解析】用限制酶切割人的DNA分子,獲得胰島素基因,用同一種限制酶切割質(zhì)粒,產(chǎn)生相同的黏性末端,它們通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成重組DNA分子。7.【答案】B【解析】①過程的變異為基因重組,發(fā)生在減數(shù)分裂過程中;⑦過程的變異為染色體數(shù)目的變異,發(fā)生在有絲分裂的后期;③→⑥過程與⑦過程的育種原理都是染色體變異。8.【答案】C【解析】質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒是基因工程中常用的運(yùn)載體。9.【答案】C【解析】轉(zhuǎn)基因之所以在不同種生物間可以進(jìn)行,是因?yàn)檫z傳密碼的通用性、不同基因表達(dá)的獨(dú)立性和DNA自我復(fù)制的嚴(yán)格性。10.【答案】A【解析】前四種育種方式都可產(chǎn)生與親代基因型不同的品種,利用核移植技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物克隆,細(xì)胞核沒有發(fā)生什么變化,核內(nèi)的遺傳物質(zhì)也不會(huì)發(fā)生任何變化。11.【答案】B【解析】本題考查限制酶的來源、特性及作用部位。具體分析如下:12.【答案】D【解析】在雜交育種過程中,F(xiàn)1代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離,當(dāng)在F2時(shí),往往會(huì)發(fā)生性狀分離,在育種工作中,往往選擇F2代作為育種工作的開始。13.【答案】C【解析】該步驟是基因工程的第二步——目的基因與運(yùn)載體結(jié)合。切割質(zhì)粒要用限制性核酸內(nèi)切酶,目的基因與切割后的質(zhì)粒結(jié)合要用DNA連接酶。14.【答案】A【解析】目前,基因工程技術(shù)中的目的基因主要來源于自然界現(xiàn)存生物體內(nèi)的基因,野生動(dòng)植物是自然界最大的基因庫,因此,我們要保護(hù)好野生動(dòng)植物。15.【答案】C【解析】利用基因治療的方法可以使很多的患者康復(fù),但是基因治療并沒有改變?nèi)说幕蛐停粫?huì)改變?nèi)说纳臣?xì)胞的基因,而血友病是伴X的隱性遺傳病,女性患者的基因型為XbXb,所以她所生的兒子都繼承了她的Xb基因,基因型為XbY,是患者。16.【答案】D【解析】基因工程就是通過對(duì)生物體的基因進(jìn)行修飾改造,使之按照人們的意愿表現(xiàn)出人們所需要的性狀,產(chǎn)生人類所需要的基因產(chǎn)物,可見基因工程的目的是要定向改造生物的遺傳性狀。17.【答案】D【解析】通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的能夠分解多種石油成分的細(xì)菌屬于工程菌。18.【答案】A【解析】誘變育種的原理是基因突變,通過物理、化學(xué)等方法使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而使基因控制的相應(yīng)性狀發(fā)生改變,A項(xiàng)正確;基因重組一般發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于基因突變的不定向性,通過誘變育種的方法培育新品種,需要處理大量材料,才能從中選育出優(yōu)良品種,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雜交育種選育品種時(shí),F(xiàn)1一般是雜合子,自交后代的性狀會(huì)發(fā)生分離,D項(xiàng)錯(cuò)誤。19.【答案】B【解析】標(biāo)記基因表現(xiàn)的性狀其作用是使目的基因的成功導(dǎo)入容易被檢測(cè)出來。20.【答案】B【解析】抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲基因來自蘇云金桿菌。21.【答案】B【解析】同一種限制酶切割出的黏性末端應(yīng)是互補(bǔ)的,而且兩者的序列相同,①③是互補(bǔ)的,切點(diǎn)都是在G與A之間,識(shí)別序列為GAATTC。22.【答案】C【解析】能分解這種塑料的乳酸菌應(yīng)含有相應(yīng)的酶,控制合成該酶的基因是從無到有的,應(yīng)屬于基因突變。23.【答案】C【解析】在基因工程中涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)的過程有目的基因的提取、重組DNA分子的形成過程和目的基因的表達(dá),只有將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細(xì)胞的過程不涉及堿基配對(duì)。24.【答案】C【解析】人工合成目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合時(shí)一定進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì),目的基因的表達(dá)需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯,也進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)。25.【答案】C【解析】?jī)蓚€(gè)品種各具一種優(yōu)良性狀,要想使它們集中于一個(gè)個(gè)體上,據(jù)基因重組的原理,科學(xué)有效的方法是雜交育種;嫁接、組織培養(yǎng)屬無性繁殖,能保持母本的一切性狀,不能達(dá)到目的;人工誘變能產(chǎn)生新基因,表現(xiàn)出新性狀,但過程比較繁瑣。26.【答案】D【解析】圖中考查了誘變育種、單倍體育種、多倍體育種和雜交育種,①和②雜交后得到③,③應(yīng)為種子,經(jīng)多次射線處理萌發(fā)的種子應(yīng)為誘變育種,由于突變是不定向的,所以產(chǎn)生的性狀有可能是有利的也有可能是有害的;⑤與⑥過程表示的是雜交育種的自交階段,遵循的原理為基因重組;由③到⑨是花藥離體培養(yǎng),所得到的幼苗是單倍體,可以有aBd、abd、ABd、Abd四種基因型;秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成,進(jìn)而使染色體數(shù)目加倍。27.【答案】B【解析】用同一種限制性內(nèi)切酶切割兩種來源不同的DNA分子,從而使其黏性末端相同。28.【答案】B【解析】將同種生物的不同優(yōu)良性狀集中在同一個(gè)個(gè)體上的方法是雜交育種。首先雜交得到F1,這樣F1體內(nèi)就集中了控制不同優(yōu)良性狀的基因,F(xiàn)1自交,產(chǎn)生F2,在子二代中選擇出優(yōu)良性狀個(gè)體,經(jīng)過多代選育,選擇出穩(wěn)定遺傳個(gè)體即可,該方法屬于雜交育種。29.【答案】D【解析】該選育過程只需要顯性個(gè)體,隱性個(gè)體被淘汰。兩雜合個(gè)體自交,在F1的顯性個(gè)體中純合子占1/3,雜合子占2/3;它們各自自交,在F2的顯性個(gè)體中,純合子占5/9,雜合子占4/9,以此類推,在Fn的顯性個(gè)體中,純合子占1-(2/3)n,當(dāng)n=8時(shí),純合子占1-256/6561,大于95%。30.【答案】A【解析】紅色西瓜皮的基因在西瓜中還不存在,因?yàn)闆]有紅色西瓜皮的親本,所以不能用雜交育種的方法;人工誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)都可以使原來沒有紅色西瓜皮基因的西瓜獲得紅色西瓜皮基因;通過染色體變異的方法也可能改變生物的性狀,獲得原來沒有的紅色西瓜皮的性狀。31.【答案】(1)限制性核酸內(nèi)切酶一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定的切點(diǎn)切割DNA分子(2)限制性核酸內(nèi)切運(yùn)載體運(yùn)載體復(fù)制和繁殖含有目的基因的細(xì)胞(3)抗蟲基因mRNA毒蛋白(4)提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定【解析】32.【答案】(1)雜交純合子表現(xiàn)型不符合育種目標(biāo)的個(gè)體單倍體兩個(gè)親本控制的優(yōu)良性狀的基因集中到F1中,再?gòu)腇1→F2的過程中發(fā)生基因(性狀)重組,培育出符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品種顯
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