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高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.下列有關(guān)人類對(duì)遺傳物質(zhì)探索過程中相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌利用宿主細(xì)胞的核糖體合成自身的蛋白質(zhì)B.肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌C.32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,細(xì)菌體內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA,但不能產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體D.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,細(xì)菌體內(nèi)不含有35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì),但可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體解析:S型菌屬于細(xì)菌,利用自身的核糖體合成自身的蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;DNA酶能夠分解DNA,故肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)DNA酶處理的S型菌DNA不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌,B正確;32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,細(xì)菌體內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA,利用細(xì)菌體內(nèi)的原料,經(jīng)DNA半保留復(fù)制后,能產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體,C錯(cuò)誤;35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),細(xì)菌體內(nèi)不含有35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì),故不能產(chǎn)生含35S的子代噬菌體,D錯(cuò)誤。答案:B2.用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌,將一個(gè)未標(biāo)記的噬菌體在此細(xì)菌中培養(yǎng)9h后,經(jīng)檢測(cè)共產(chǎn)生了64個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是()A.32P和35S只能分別標(biāo)記細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)B.子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)一定具有放射性C.DNA具有放射性的子代噬菌體占1/32D.噬菌體繁殖一代的時(shí)間約為1.0h解析:噬菌體只含蛋白質(zhì)和DNA,但細(xì)菌的成分很多,除DNA外,磷脂和ATP中也含P;子代噬菌體的DNA是利用細(xì)菌的32P標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料合成的,子代噬菌體的蛋白質(zhì)是利用細(xì)菌的35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的,故都含有放射性;9h中1個(gè)噬菌體增殖產(chǎn)生64個(gè)子代噬菌體,即繁殖了6次,故噬菌體繁殖一代的時(shí)間約為1.5h。答案:B3.為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫,一段時(shí)間后攪拌并離心,得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是()攪拌時(shí)間(min)12345上清液35S百分比(%)5070758080上清液32P百分比(%)2125283030被侵染細(xì)菌成活率(%)100100100100100A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離B.進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí),攪拌時(shí)間不能短于3minC.?dāng)嚢?min時(shí),上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P解析:噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌,由表可知,標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼后,上清液的放射性穩(wěn)定在80%,而不是100%,說明攪拌并不能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離,A錯(cuò)誤;由表可知,攪拌時(shí)間短于3min,一方面攪拌不夠充分,另一方面噬菌體的DNA沒有完全進(jìn)入大腸桿菌,因此攪拌時(shí)間不能短于3min,B正確;攪拌5min時(shí),被侵染細(xì)菌成活率依然是100%,說明大腸桿菌沒有裂解釋放噬菌體,C錯(cuò)誤;DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少部分含有32P,D錯(cuò)誤。答案:B4.T2噬菌體侵染大腸桿菌后會(huì)出現(xiàn)不同的菌斑,菌斑的大小與透明度由相關(guān)基因控制?,F(xiàn)將野生型T2噬菌體(h+r+)和突變型T2噬菌體(hr)混合后,侵染大腸桿菌,檢測(cè)結(jié)果如表所示。下列分析正確的是()菌斑類型小噬菌斑、半透明大噬菌斑、透明小噬菌斑、透明大噬菌斑、半透明基因型h+r+hrh+rhr+A.基因h+和h、r+和r均互為等位基因B.h+r和hr+的出現(xiàn)最可能是通過基因重組實(shí)現(xiàn)的C.h+和h、r+和r兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律D.T2噬菌體基因會(huì)經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄過程整合到大腸桿菌的基因組中解析:T2噬菌體是病毒,大腸桿菌是原核生物,二者細(xì)胞中均不存在同源染色體,因此,基因h+和h、r+和r不屬于等位基因,A錯(cuò)誤;兩種噬菌體基因型為h+r+和hr,子代噬菌體有h+r+、hr、hr+、h+r四種,推測(cè)兩種噬菌體的DNA在大腸桿菌內(nèi)發(fā)生了基因重組,B正確;T2噬菌體是病毒,大腸桿菌是原核生物,h+和h、r+和r兩對(duì)基因在遺傳過程中不遵循分離定律和自由組合定律,C錯(cuò)誤;T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,其遺傳信息的傳遞過程不包含逆轉(zhuǎn)錄過程,D錯(cuò)誤。答案:B5.(2022·福建廈門模擬)煙草花葉病毒有S型和R型兩種株系,研究人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):第①組:S型株系侵染煙草→煙草出現(xiàn)Ⅰ型病斑第②組:R型株系侵染煙草→煙草出現(xiàn)Ⅱ型病斑第③組:R型株系蛋白質(zhì)和S型株系RNA構(gòu)建的重組病毒侵染煙草→煙草出現(xiàn)Ⅰ型病斑第④組:S型株系蛋白質(zhì)和R型株系RNA構(gòu)建的重組病毒侵染煙草→煙草出現(xiàn)Ⅱ型病斑根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.S型病毒和R型病毒可寄生在煙草細(xì)胞內(nèi)B.S型病毒和R型病毒所攜帶的遺傳信息不完全相同C.S型病毒和R型病毒的遺傳物質(zhì)為RNAD.第③④組中的子代病毒全為重組病毒解析:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,S型病毒和R型病毒可寄生在煙草細(xì)胞內(nèi),A、C正確;S型病毒和R型病毒所攜帶的遺傳信息的RNA上堿基的排列順序不同,所攜帶的遺傳信息不完全相同,B正確;用S(R)型株系蛋白質(zhì)和R(S)型株系RNA構(gòu)建的重組病毒感染煙草,起遺傳效應(yīng)的是R(S)型株系的RNA,煙草應(yīng)出現(xiàn)Ⅱ(Ⅰ)型病斑,且從煙草細(xì)胞中分離的子代病毒為R(S)型株系,D錯(cuò)誤。答案:D6.“T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)”,若赫爾希和蔡斯的假設(shè)是噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入,蛋白質(zhì)是噬菌體的遺傳物質(zhì)。則支持該假設(shè)的預(yù)期結(jié)果是()解析:第一組實(shí)驗(yàn)用35S標(biāo)記噬菌體,則標(biāo)記的是蛋白質(zhì),若噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入,則上清液中放射性低,而沉淀物中放射性高,且子代噬菌體含有放射性;第二組實(shí)驗(yàn)用32P標(biāo)記噬菌體,則標(biāo)記的是DNA,若噬菌體的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌而DNA未進(jìn)入,則上清液中放射性高,而沉淀物中放射性低,且子代噬菌體無放射性。綜上所述,A、C、D錯(cuò)誤,B正確。答案:B7.P、Q兩種細(xì)菌均能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),若將P、Q兩菌單獨(dú)放入含抗生素X的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)P菌能正常生長(zhǎng),Q菌不能生長(zhǎng);若將兩菌混合放入含有抗生素X的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)二者均能正常生長(zhǎng)。據(jù)此推測(cè),下列說法錯(cuò)誤的是()A.單獨(dú)培養(yǎng)時(shí),P菌具有抗生素X抗性而Q菌則無B.混合培養(yǎng)時(shí),抗生素X可能誘導(dǎo)Q菌產(chǎn)生了相應(yīng)抗性基因C.混合培養(yǎng)時(shí),Q菌可能整合了P菌的抗性基因而獲得相應(yīng)抗性D.混合培養(yǎng)時(shí),Q菌可能因抗生素X被P菌降解而得以正常生長(zhǎng)解析:根據(jù)題意,若將P、Q兩菌單獨(dú)放入含抗生素X的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)P菌能正常生長(zhǎng),Q菌不能生長(zhǎng),說明P菌具有抗生素X抗性,而Q菌沒有抗性,A正確;抗生素對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)只是施加了一個(gè)選擇因素,并不是誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生基因突變的原因,這在Q菌單獨(dú)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得到印證,B錯(cuò)誤;依據(jù)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化原理,可以推測(cè)Q菌在與P菌混合培養(yǎng)時(shí)可能整合了P菌的抗性基因發(fā)生抗性轉(zhuǎn)化,從而具有抗生素X抗性能力,C正確;從細(xì)菌對(duì)抗生素的抗性機(jī)理推測(cè),具有抗生素X抗性的P細(xì)菌還可能會(huì)向胞外分泌能夠降解抗生素X的酶,從而消除抗生素X的抑菌作用,Q菌在與P菌混合培養(yǎng)時(shí)能得以正常生長(zhǎng),D正確。答案:B8.(2022·山東泰安模擬)將含有R型肺炎鏈球菌的培養(yǎng)液加入試管甲,將加熱殺死的S型肺炎鏈球菌破碎后得到的細(xì)胞提取物放入試管乙,并在試管乙中加入一定量的RNA酶;將試管甲、乙中的液體混合得到試管丙。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析,正確的是()A.加熱殺死的S型肺炎鏈球菌中蛋白質(zhì)和核酸均失去功能B.試管乙中加入RNA酶的目的是催化轉(zhuǎn)錄過程合成mRNAC.此實(shí)驗(yàn)并不能證明何種物質(zhì)是S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)D.試管甲、乙混合后,試管丙中S型肺炎鏈球菌的數(shù)量多于R型菌解析:加熱殺死的S型肺炎鏈球菌中蛋白質(zhì)變性失活,失去功能,核酸變性后在低溫條件下可復(fù)性,A錯(cuò)誤;試管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA,B錯(cuò)誤;此實(shí)驗(yàn)由于沒有把蛋白質(zhì)、莢膜多糖、DNA等物質(zhì)分開,故并不能證明何種物質(zhì)是S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì),C正確;試管甲、乙混合后,試管丙中有一部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,但轉(zhuǎn)化率較低,故S型肺炎鏈球菌的數(shù)量少于R型菌,D錯(cuò)誤。答案:C9.(多選)科學(xué)家在用噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)基中添加14C標(biāo)記的尿嘧啶(14C—U),培養(yǎng)一段時(shí)間后,裂解細(xì)菌離心并分離出RNA和核糖體,分離出的RNA含有14C標(biāo)記(14C—RNA)。把分離得到的14C—RNA分別與細(xì)菌DNA、噬菌體DNA雜交,發(fā)現(xiàn)其可與噬菌體的DNA結(jié)合形成DNA—RNA雙鏈雜交分子,而不能與細(xì)菌的DNA結(jié)合。下列說法錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)基中的14C—U可以標(biāo)記新合成的RNAB.該14C—RNA是以細(xì)菌DNA為模板合成的C.該14C—RNA能作為細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的模板D.該實(shí)驗(yàn)證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)解析:尿嘧啶(U)是組成RNA的特有堿基,培養(yǎng)基中的14C—U可以標(biāo)記新合成的RNA,A正確;該14C—RNA可與噬菌體的DNA結(jié)合形成DNA—RNA雙鏈雜交分子,不能與細(xì)菌的DNA結(jié)合,說明該14C—RNA是以噬菌體的DNA為模板合成的,B錯(cuò)誤;該14C—RNA不能與細(xì)菌的DNA結(jié)合,說明該14C—RNA不是以細(xì)菌DNA為模板合成的,故不能作為細(xì)菌蛋白質(zhì)合成模板,C錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),D錯(cuò)誤。答案:BCD10.(多選)噬菌體M能侵染枯草桿菌,枯草桿菌有兩種類型:噬菌體敏感性菌株(S菌)和抗性菌株(R菌)。噬菌體M能與S菌細(xì)胞膜上的受體蛋白T結(jié)合,從而特異性識(shí)別并侵染S菌??蒲腥藛T分別在三個(gè)培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)S菌、R菌和S+R混合菌,隨后接入噬菌體M,測(cè)定180min內(nèi)枯草桿菌的數(shù)量變化如圖所示,科研人員還發(fā)現(xiàn)混合菌中的S菌和R菌之間有轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.噬菌體M能侵染枯草桿菌,二者的種間關(guān)系為競(jìng)爭(zhēng)B.噬菌體M不能侵染R菌,可能與R菌細(xì)胞膜上無受體蛋白T有關(guān)C.據(jù)圖可知,與S菌混合導(dǎo)致R菌對(duì)噬菌體M的抗性提高D.R菌對(duì)噬菌體M抗性的變化,可能與受體蛋白T的轉(zhuǎn)移有關(guān)解析:噬菌體是病毒,需要寄生在活細(xì)胞內(nèi)增殖,因此噬菌體M與枯草桿菌的種間關(guān)系為寄生,A錯(cuò)誤;噬菌體M能與S菌細(xì)胞膜上的受體蛋白T結(jié)合,從而特異性識(shí)別并侵染S菌,因此推測(cè)噬菌體M不能侵染R菌,可能與R菌細(xì)胞膜上無受體蛋白T有關(guān),B正確;據(jù)圖可知,與S菌混合導(dǎo)致R菌對(duì)噬菌體M的抗性降低,C錯(cuò)誤;科研人員發(fā)現(xiàn)混合菌中的S菌和R菌之間有轉(zhuǎn)運(yùn)小泡,因此推測(cè):R菌對(duì)噬菌體M抗性的變化,可能與受體蛋白T從S菌轉(zhuǎn)移到R菌有關(guān),D正確。答案:AC11.DNA和蛋白質(zhì)都是生物體內(nèi)重要的大分子物質(zhì),究竟哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。1928年,格里菲思提出轉(zhuǎn)化因子,轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢?1944年艾弗里和他的同事完成了以下實(shí)驗(yàn)。他們將去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的S型細(xì)菌提取物分別進(jìn)行不同的處理后,加入含有R型活菌的培養(yǎng)基中,處理方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:處理?xiàng)l件菌落生長(zhǎng)情況第一組未處理——第二組加蛋白酶第三組加RNA酶第四組加酯酶第五組加DNA酶注:代表R型菌落,代表S型菌落。(1)推測(cè)第一組培養(yǎng)基中活菌類型為______________,設(shè)置第一組實(shí)驗(yàn)的目的是________;推測(cè)第五組菌落生長(zhǎng)情況,并將結(jié)果繪制在上表第五組的培養(yǎng)皿中。(2)實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子,而轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNA。艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性,發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA的極為相似。請(qǐng)你推測(cè)艾弗里最終提出的結(jié)論是________________________________。(3)從控制自變量的角度分析,艾弗里等人實(shí)驗(yàn)的基本思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)從你現(xiàn)有的知識(shí)分析,“R型細(xì)菌變成S型細(xì)菌”這一變異類型屬于________。解析:(1)由于第一組未處理,作為對(duì)照組,則第一組培養(yǎng)基中活菌類型為R型和S型。由于第五組加入了DNA酶,導(dǎo)致DNA被分解,則S型菌不能被轉(zhuǎn)化,所以第五組培養(yǎng)皿中菌落都是R型菌,如圖。(2)根據(jù)題干五組實(shí)驗(yàn)可以得出,DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)(DNA是遺傳物質(zhì))。(3)從控制自變量的角度,實(shí)驗(yàn)的基本思路是依據(jù)自變量控制中的“減法原理”,在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中特異性地去除了一種物質(zhì)。(4)根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)分析,可知“R型菌變成S型菌”這一變異屬于基因重組,因?yàn)榧訜釟⑺赖腟型菌中DNA使得R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。答案:(1)R型和S型對(duì)照(2)DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)(DNA是遺傳物質(zhì))(3)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組S型細(xì)菌提取物中特異性地去除了一種物質(zhì)(4)基因重組12.朊病毒是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物。按照?qǐng)D示1→2→3→4進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證朊病毒侵染因子是蛋白質(zhì),題中所用牛腦組織細(xì)胞為無任何標(biāo)記的活體細(xì)胞。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是______________________________________________。(2)從理論上講,經(jīng)1→2→3→4實(shí)驗(yàn)離心后上清液中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測(cè)到32P,沉淀物中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測(cè)到32P,出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5同時(shí)添加35S標(biāo)記的(NH4)eq\o\al(35,2)SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后,再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心,檢測(cè)放射性應(yīng)主要位于________中,少量位于____________中,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)一般病毒的增殖同朊病毒之間的最主要區(qū)別:一般的病毒侵染細(xì)胞是向宿主細(xì)胞提供________(物質(zhì)),利用宿主細(xì)胞的_________________________________等物質(zhì)進(jìn)行增殖。解析:(1)由圖可知,本實(shí)驗(yàn)采用了同位素標(biāo)記法。(2)由于朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P。因此,從理論上講,離心后上清液中幾乎不能檢測(cè)到32P,沉淀物中幾乎不能檢測(cè)到32P。(3)朊病毒的蛋白質(zhì)中含有S元素,如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5,同時(shí)添加35S標(biāo)記的(NH4)eq\o\al(35,2)SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后,朊病毒的蛋白質(zhì)中含有35S,再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心,由于朊病毒的蛋白質(zhì)是侵染因子,被35S標(biāo)記的朊病毒(蛋白質(zhì)),大部分進(jìn)入牛腦組織細(xì)胞中,因此檢測(cè)放射性應(yīng)主要位于沉淀物中,同時(shí)會(huì)有少量的朊病毒可能沒侵入牛腦組織細(xì)胞,因此上清液中含有少量的放射性。(4)一般病毒同朊病毒之間的最主要區(qū)別是病毒侵入細(xì)胞是向宿主細(xì)胞提供核酸,利用宿主細(xì)胞的核苷酸和氨基酸(原料)進(jìn)行自身核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。答案:(1)同位素標(biāo)記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P(3)沉淀物上清液被35S標(biāo)記的朊病毒(蛋白質(zhì)),大部分進(jìn)入牛腦組織細(xì)胞中,只有少量的朊病毒可能沒侵入牛腦組織細(xì)胞(4)核酸核苷酸和氨基酸13.將大腸桿菌的核糖體用15N標(biāo)記,并使該細(xì)菌被噬菌體侵染,然后把大腸桿菌移入含有32P和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng),請(qǐng)回答:(1)由實(shí)驗(yàn)得知,一旦噬菌體侵染細(xì)菌,細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)會(huì)迅速合成一種RNA,這種RNA含有32
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