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文檔簡介
力量提升案6分別定律的應(yīng)用及解題方法突破點(diǎn)1基因分別定律的應(yīng)用及解題方法[學(xué)問精講]1.基因型與表現(xiàn)型的推導(dǎo)方法1:基因填充法先依據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能確定的基因,如顯性親本的基因型可用A-來表示,那么隱性親本的基因型只有一種aa,再依據(jù)子代中一對(duì)基因分別來自兩個(gè)親本,可推出親代中未知的基因。方法2:隱性純合突破法假如子代中有隱性個(gè)體存在,它往往是逆推過程中的突破口,由于隱性個(gè)體是純合子(aa),所以親代基因型中必定都有一個(gè)a基因,然后再依據(jù)親代的表現(xiàn)型進(jìn)一步推斷。方法3:分別比法親代基因型、表現(xiàn)型子代基因型、表現(xiàn)型后代表現(xiàn)型親本基因型組合親本表現(xiàn)型全顯AA×__親本中至少有一個(gè)是顯性純合子全隱aa×aa雙親均為隱性純合子顯∶隱=1∶1Aa×aa親本一方為雜合子,一方為隱性純合子顯∶隱=3∶1Aa×Aa雙親均為雜合子2.巧用4種方法推斷性狀顯隱性(1)依據(jù)概念推斷顯隱性具有相對(duì)性狀的純合親本雜交→子一代表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀,未表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀??杀硎緸榧仔誀睢烈倚誀睢仔誀?,則甲性狀為顯性性狀,乙性狀為隱性性狀。(2)依據(jù)子代表現(xiàn)型推斷顯隱性(3)設(shè)計(jì)雜交試驗(yàn)推斷顯隱性(4)依據(jù)遺傳系譜圖進(jìn)行推斷系譜圖中“無中生有為隱性”,即雙親都沒有患病而后代表現(xiàn)出的患病性狀為隱性性狀,如圖甲所示,由該圖可以推斷白化病為隱性性狀;“有中生無為顯性”,即雙親都患病而后代消滅沒有患病的,患病性狀為顯性性狀,如圖乙所示,由該圖可以推斷多指是顯性性狀。3.純合子與雜合子的判定(1)自交法。此法主要用于植物,而且是最簡便的方法。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若后代無性狀分別,則待測(cè)個(gè)體為純合子,若后代有性狀分別,則待測(cè)個(gè)體為雜合子))(2)測(cè)交法。待測(cè)對(duì)象若為雄性動(dòng)物時(shí)應(yīng)留意與多個(gè)隱性雌性個(gè)體交配,以產(chǎn)生更多的后代個(gè)體,使結(jié)果更有說服力。eq\a\vs4\al(待測(cè)個(gè)體,
×,隱性純合子)eq\o(→,\s\up7(結(jié)果),\s\do5(分析))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若后代無性狀分別,則待測(cè)個(gè)體為純合子,若子代有性狀分別,則待測(cè)個(gè)體為雜合子))(3)單倍體育種法。此法只適用于植物。eq\a\vs4\al(待測(cè),個(gè)體)eq\o(→,\s\up7(花藥),\s\do5(離體培育))單倍體eq\o(→,\s\up7(秋水仙素),\s\do5(處理))eq\a\vs4\al(純合子,植株)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(若得到兩種類型植株,,則待測(cè)個(gè)體為雜合子),\a\vs4\al(若只得到一種類型的植,株,則待測(cè)個(gè)體為純,合子)))(4)花粉鑒定法。非糯性與糯性水稻的花粉遇碘液呈現(xiàn)不同顏色。假如花粉有兩種,且比例為1∶1,則被鑒定的親本為雜合子;假如花粉只有一種,則被鑒定的親本為純合子。此法只適用于一些特殊的植物(如長?;ǚ?、圓?;ǚ鄣?。名師點(diǎn)睛上述4種方法也可用于“驗(yàn)證分別定律”如:(1)測(cè)交法:讓雜合子與隱性純合子雜交,后代的性狀分別比為1∶1。(2)雜合子自交法:讓雜合子自交(若為雌雄異體或雌雄異株個(gè)體,接受相同基因型的雜合子相互交配),后代的性狀分別比為3∶1。(3)花粉鑒定法:取雜合子的花粉,對(duì)花粉進(jìn)行特殊處理后,用顯微鏡觀看并計(jì)數(shù),可直接驗(yàn)證基因的分別定律。(4)花藥離體培育法:將花藥離體培育,只統(tǒng)計(jì)某一種性狀,其性狀分別比為1∶1。4.雜合子Aa連續(xù)自交,第n代的比例分析Fn雜合子純合子顯性純合子隱性純合子顯性性狀個(gè)體隱性性狀個(gè)體所占比例eq\f(1,2n)1-eq\f(1,2n)eq\f(1,2)-eq\f(1,2n+1)eq\f(1,2)-eq\f(1,2n+1)eq\f(1,2)+eq\f(1,2n+1)eq\f(1,2)-eq\f(1,2n+1)依據(jù)上表比例,雜合子、純合子所占比例坐標(biāo)曲線圖為:[考題示例]【示例1】(2022·海南卷)某二倍體植物中,抗病和感病這對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因把握。要確定這對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,應(yīng)當(dāng)選用的雜交組合是()A.抗病株×感病株B.抗病純合體×感病純合體C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病純合體×抗病純合體,或感病純合體×感病純合體解析因不確定親本是否純合,若抗病株與感病株的雜交后代只有一種表現(xiàn)型,則可推斷顯隱性關(guān)系,若抗病株與感病株的雜交后代有兩種表現(xiàn)型,則不能推斷顯隱性關(guān)系,A項(xiàng)錯(cuò)誤;抗病純合體與感病純合體的雜交后代只有一種表現(xiàn)型,子代表現(xiàn)出的性狀就是顯性性狀,B項(xiàng)正確;因不確定親本是否純合,若抗病和感病的植株都是純合體,則抗病株×抗病株、感病株×感病株的后代都無性狀分別,無法推斷顯隱性,C、D錯(cuò)誤。答案B【示例2】玉米的甜和非甜是一對(duì)相對(duì)性狀,隨機(jī)取非甜玉米和甜玉米進(jìn)行間行種植,其中肯定能夠推斷甜和非甜的顯隱性關(guān)系的是()解析A選項(xiàng)中,當(dāng)非甜和甜玉米都是純合子時(shí),不能推斷顯隱性關(guān)系。B選項(xiàng)中,當(dāng)其中有一個(gè)植株是雜合子時(shí),不能推斷顯隱性關(guān)系。C選項(xiàng)中,非甜與甜玉米雜交,若后代只消滅一種性狀,則該性狀為顯性性狀;若消滅兩種性狀,則說明非甜和甜玉米中有一個(gè)是雜合子,有一個(gè)是隱性純合子,此時(shí)非甜玉米自交,若消滅性狀分別,則說明非甜是顯性性狀;若沒有消滅性狀分別,則說明非甜玉米是隱性純合子。D選項(xiàng)中,若后代有兩種性狀,則不能推斷顯隱性關(guān)系。答案C【示例3】豌豆花的頂生和腋生是一對(duì)相對(duì)性狀,依據(jù)下表中的三組雜交試驗(yàn)結(jié)果,推斷顯性性狀和純合子分別為()雜交組合子代表現(xiàn)型及數(shù)量乙(腋生)×丙(腋生)101腋生,99頂生甲(頂生)×丙(腋生)198腋生,201頂生甲(頂生)×丁(腋生)全為腋生A.頂生;甲、乙B.腋生;甲、丁C.頂生;丙、丁D.腋生;甲、丙解題思路設(shè)性狀A(yù)、B為一對(duì)相對(duì)性狀eq\x(性狀A(yù)×性狀A(yù)→性狀B)eq\o(→,\s\up7(推斷))eq\x(性狀A(yù)為顯性性狀)解析由乙(腋生)×丁(腋生)→子代有頂生,可推知花腋生為顯性性狀,花頂生為隱性性狀,則花頂生為純合子;甲、丁后代全為腋生,丁肯定是顯性純合子。答案B思維發(fā)散上述典例2中雜交子代玉米籽粒的甜、非甜性狀與典例3中的雜交子代花頂生、腋生性狀是否均可在該次雜交試驗(yàn)的母本植株上直接統(tǒng)計(jì)到?提示玉米籽粒甜與非甜為種子胚乳所顯示的性狀,可在母本植株所結(jié)種子中直接統(tǒng)計(jì),然而花頂生、腋生性狀不是孕育在種子的胚中,必需將該次雜交種子種下,待該種子(F1)發(fā)育成的植株開花后,方可統(tǒng)計(jì)到其花到底為頂生還是腋生(種子并未萌發(fā),不行能知道將來開花狀況)。1.果實(shí)各部分的來源及相關(guān)基因型分析果實(shí)各部分的來源如下:子房eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(子房壁→果皮,胚珠\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(珠被→種皮,受精卵→胚,受精極核→胚乳))種子))果實(shí)由此可見,果實(shí)的各部分結(jié)構(gòu)的來源有所不同。(1)子房壁、珠被→原本屬于母本植株雌蕊結(jié)構(gòu)→則由其發(fā)育來的果皮、種皮基因型或性狀與母本植株全都。(2)種子的胚和胚乳→源于父本與母本雜交所產(chǎn)生,其中胚源自受精卵(卵+精子)、胚乳源自受精極核(2個(gè)極核+1個(gè)精子)→胚與胚乳的基因型取決于卵細(xì)胞、極核、精子。(3)父本與母本植株正交與反交時(shí):胚的基因型(F1)全都,但胚乳的基因型不全都,如下圖所示:2.相關(guān)性狀統(tǒng)計(jì)欲統(tǒng)計(jì)甲、乙雜交后的F1性狀,則:(1)種子胚(如子葉顏色)和胚乳性狀的統(tǒng)計(jì):在本次雜交母本植株所結(jié)種子內(nèi)直接統(tǒng)計(jì)即可。(2)其他全部性狀的統(tǒng)計(jì)(包括F1的種皮顏色、植株高矮、花的顏色、果皮的顏色或味道等)均需將上述雜交后所產(chǎn)生的種子種下,在新長成的植株中做相應(yīng)統(tǒng)計(jì)。[跟進(jìn)題組]1.下列各項(xiàng)中應(yīng)實(shí)行的最佳交配方式分別是()①鑒別一只白兔是否為純合子②鑒別一株小麥?zhǔn)欠駷榧兒献英鄄粩嗵岣咚酒贩N的純合度④鑒別一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系A(chǔ).雜交、測(cè)交、自交、測(cè)交 B.測(cè)交、自交、自交、雜交C.雜交、測(cè)交、自交、雜交 D.測(cè)交、測(cè)交、雜交、自交解析對(duì)于動(dòng)物而言,常接受測(cè)交方案鑒定個(gè)體的基因型,因此鑒別一只白兔是否為純合子應(yīng)接受測(cè)交的方法。小麥自交可在自然狀態(tài)下進(jìn)行,親代若為雜合子則子代會(huì)消滅性狀分別,很簡潔鑒別;若測(cè)交則需要人工操作,明顯自交比測(cè)交方案更好。由于純合子自交子代性狀穩(wěn)定,雜合子自交子代會(huì)發(fā)生性狀分別,所以利用連續(xù)自交的方式,可使雜合子比例漸漸減小,以提高水稻、小麥、豌豆等植物品種的純合度。要鑒別一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,利用不同性狀的純合子雜交,子一代表現(xiàn)出的性狀即顯性性狀。答案B2.小鼠的體色灰色與白色是一對(duì)由常染色體上的基因把握的相對(duì)性狀,某校生物科研小組的同學(xué)飼養(yǎng)了8只小鼠(編號(hào)①~⑧),同時(shí)進(jìn)行了一次雜交試驗(yàn)。下表是雜交組合及所得第一胎子鼠的體色狀況。雜交組合親本子代雌雄灰白Ⅰ①灰②白56Ⅱ③白④灰46Ⅲ⑤灰⑥灰110Ⅳ⑦白⑧白09該小組同學(xué)認(rèn)為,依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果不能確認(rèn)哪共性狀是顯性性狀,需重新設(shè)計(jì)雜交組合,以確定這對(duì)性狀的顯隱性。請(qǐng)選出最合理的試驗(yàn)方案是()A.讓①與⑥雜交,③與⑧雜交,觀看后代體色狀況B.讓⑤與⑧雜交,⑥與⑦雜交,觀看后代體色狀況C.讓①與④雜交,②與③雜交,觀看后代體色狀況D.讓③與⑥雜交,④與⑤雜交,觀看后代體色狀況解析依據(jù)后代表現(xiàn)型及比例推想,若灰對(duì)白是顯性,則①④為雜合子,②③為隱性純合子,⑤⑥中至少有一方為顯性純合子;而若白對(duì)灰是顯性,則②③為雜合子,①④為隱性純合子,⑦⑧中至少有一方為顯性純合子。通過①④雜交、②③雜交后代的表現(xiàn)型是否發(fā)生性狀分別即可對(duì)上述顯隱性進(jìn)行確定。假如①與④雜交的后代中既有灰鼠又有白鼠,②與③雜交的后代全為白鼠,則灰色為顯性性狀;假如①與④雜交的后代全為灰鼠,②與③雜交的后代中既有灰鼠又有白鼠,則白色為顯性性狀。答案C突破點(diǎn)2列舉法和配子法在自交與自由交配概率計(jì)算中的應(yīng)用[學(xué)問精講]1.界定“自由交配”與“自交”(1)自交自交是指植物中的自花傳粉和雌雄異花的同株受粉,廣義的自交也可指基因型相同的個(gè)體相互交配。若只考慮一個(gè)種群的一對(duì)等位基因B和b,種群中個(gè)體的基因型為BB、Bb、bb,則自交包含的交配組合方式為BB×BB、Bb×Bb、bb×bb三類。(2)自由交配自由交配又叫隨機(jī)交配,是指在一個(gè)有性生殖的生物種群中,任何一個(gè)雌性或雄性個(gè)體與任何一個(gè)異性個(gè)體交配的機(jī)會(huì)均等。若只考慮一個(gè)種群的一對(duì)等位基因B和b,種群中個(gè)體的基因型為BB、Bb、bb,則自由交配包含的交配組合方式為BB×BB、Bb×Bb、bb×bb、BB×Bb、Bb×bb、BB×bb六類。2.突破自交、自由交配相關(guān)概率的計(jì)算案例將基因型為Aa的水稻自交一代后的種子全部種下,得到F1。(1)讓F1自交或自由交配,其后代F2的基因型、表現(xiàn)型的比例分別是________________________________。(2)在幼苗期淘汰F1全部隱性個(gè)體后,讓其自交或自由交配,其后代F2的基因型、表現(xiàn)型的比例分別是________。[基礎(chǔ)必備]基因型為Aa的水稻自交得到F1,其基因型和概率分別為eq\f(1,4)AA、eq\f(2,4)Aa、eq\f(1,4)aa(即無淘汰時(shí));淘汰F1中的aa后,F(xiàn)1的基因型和概率則變?yōu)閑q\f(1,3)AA、eq\f(2,3)Aa。下面我們分別用列舉法和配子法來求解F1自交或自由交配,其后代F2的基因型、表現(xiàn)型的比例。[規(guī)律和方法]Ⅰ.列舉法:在已知親本的基因型和概率時(shí),把全部的親本組合方式全列出來,寫出簡潔的遺傳圖解,然后再依據(jù)題目要求進(jìn)行分類組合,進(jìn)而求出后代的基因型、表現(xiàn)型的概率及比例。列舉法適用于自交概率問題的求解。(1)F1無淘汰自交,交配組合方式有以下三種:①eq\f(1,4)AA×AA→eq\f(1,4)AA;②eq\f(2,4)Aa×Aa→eq\f(1,8)AA∶eq\f(2,8)Aa∶eq\f(1,8)aa;③eq\f(1,4)aa×aa→eq\f(1,4)aa。F2基因型的比例為AA∶Aa∶aa=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)+\f(1,8)))∶eq\f(2,8)∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,8)+\f(1,4)))=eq\f(3,8)∶eq\f(2,8)∶eq\f(3,8)=3∶2∶3;F2表現(xiàn)型的比例為A_∶aa=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,8)+\f(2,8)))∶eq\f(3,8)=eq\f(5,8)∶eq\f(3,8)=5∶3。(2)F1淘汰aa后自交,交配組合方式有以下兩種:①eq\f(1,3)AA×AA→eq\f(1,3)AA;②eq\f(2,3)Aa×Aa→eq\f(1,6)AA∶eq\f(2,6)Aa∶eq\f(1,6)aa。F2基因型的比例為AA∶Aa∶aa=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)+\f(1,6)))∶eq\f(2,6)∶eq\f(1,6)=eq\f(3,6)∶eq\f(2,6)∶eq\f(1,6)=3∶2∶1;F2表現(xiàn)型的比例為A_:aa=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,6)+\f(2,6)))∶eq\f(1,6)=eq\f(5,6)∶eq\f(1,6)=5∶1。(3)F1自由交配也可用列舉法求解,如F1淘汰aa后自由交配,其交配組合方式有以下四種:①eq\f(1,3)AA×eq\f(1,3)AA→eq\f(1,9)AA;②♀eq\f(1,3)AA×eq\f(2,3)Aa→eq\f(1,9)AA∶eq\f(1,9)Aa;③♀eq\f(2,3)Aa×eq\f(1,3)AA→eq\f(1,9)AA∶eq\f(1,9)Aa(易遺漏);④eq\f(2,3)Aa×eq\f(2,3)Aa→eq\f(1,9)AA∶eq\f(2,9)Aa∶eq\f(1,9)aa。F2基因型的比例為AA∶Aa∶aa=eq\f(4,9)∶eq\f(4,9)∶eq\f(1,9)=4∶4∶1;F2表現(xiàn)型的比例為A_∶aa=eq\f(8,9)∶eq\f(1,9)=8∶1。Ⅱ.配子法:自由交配概率的相關(guān)計(jì)算,雖然可用列舉法,但由于交配組合多,計(jì)算過程較簡單且易遺漏,所以最好用配子法解題,該法可大幅度降低計(jì)算量。首先由已知親本的基因型和概率,求出親本產(chǎn)生的雌、雄配子的種類及基因頻率,然后利用表格列出子代的基因型及概率,最終求出F2基因型、表現(xiàn)型的概率及比例。(1)F1無淘汰自由交配:不淘汰aa時(shí),F(xiàn)1的基因型及概率為eq\f(1,4)AA、eq\f(2,4)Aa、eq\f(1,4)aa,雌、雄個(gè)體產(chǎn)生的雌、雄配子的基因型及概率均為eq\f(1,2)A、eq\f(1,2)a,自由交配的后代狀況列表如下:F1♀配子F1配子eq\f(1,2)Aeq\f(1,2)aeq\f(1,2)Aeq\f(1,4)AAeq\f(1,4)Aaeq\f(1,2)aeq\f(1,4)Aaeq\f(1,4)aaF2基因型的比例AA∶Aa∶aa=eq\f(1,4)∶eq\f(2,4)∶eq\f(1,4)=1∶2∶1F2表現(xiàn)型的比例A_∶aa=eq\f(3,4)∶eq\f(1,4)=3∶1(2)F1淘汰aa后自由交配:淘汰aa后,F(xiàn)1的基因型及概率為eq\f(1,3)AA、eq\f(2,3)Aa,雌、雄個(gè)體產(chǎn)生的雌、雄配子的基因型及概率均為eq\f(2,3)A、eq\f(1,3)a,自由交配的后代狀況列表如下:F1♀(配子)F1(配子)eq\f(2,3)Aeq\f(1,3)aeq\f(2,3)Aeq\f(4,9)AAeq\f(2,9)Aaeq\f(1,3)aeq\f(2,9)Aaeq\f(1,9)aaF2基因型的比例AA∶Aa∶aa=eq\f(4,9)∶eq\f(4,9)∶eq\f(1,9)=4∶4∶1F2表現(xiàn)型的比例A_∶aa=eq\f(8,9)∶eq\f(1,9)=8∶1答案(1)3∶2∶3、5∶3,1∶2∶1、3∶1(2)3∶2∶1、5∶1,4∶4∶1、8∶1[考題示例]【示例1】已知某環(huán)境條件下某種動(dòng)物的AA和Aa個(gè)體全部存活,aa個(gè)體在誕生前會(huì)全部死亡?,F(xiàn)有該動(dòng)物的一個(gè)大群體,只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶2。假設(shè)每對(duì)親本只交配一次且成功受孕,均為單胎。在上述環(huán)境條件下,理論上該群體隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA和Aa的比例是()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.3∶1解析由題意可知:AA和Aa的基因型頻率分別為eq\f(1,3)、eq\f(2,3),解答過程可參閱下表中的自由交配一欄,通過比較可知eq\f(1,3)AA和eq\f(2,3)Aa自交和自由交配產(chǎn)生后代中AA和Aa的比例是不同的。自交(雙親系數(shù)不相乘)自由交配(棋盤法,雙親系數(shù)相乘)eq\a\vs4\al(\f(1,3)AA,↓?,\f(1,3)AA)eq\a\vs4\al(\f(2,3)Aa,↓?,\f(2,3)\f(1,4)AA、,\f(1,2)Aa、\f(1,4)aa)(合并相同基因型得AA∶Aa=3∶2)父本母本eq\f(1,3)AAeq\f(2,3)Aaeq\f(1,3)AAeq\f(1,3)×eq\f(1,3)AAeq\f(1,3)×eq\f(2,3)(eq\f(1,2)AA、eq\f(1,2)Aa)eq\f(2,3)Aaeq\f(2,3)×eq\f(1,3)(eq\f(1,2)AA、eq\f(1,2)Aa)eq\f(2,3)×eq\f(2,3)(eq\f(1,4)AA、eq\f(1,2)Aa)合并相同基因型得AA∶Aa=1∶1答案A【示例2】果蠅灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代。(1)若將F2代中全部黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由交配,產(chǎn)生F3代。問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是________。(2)若F2代中黑身果蠅不除去,讓果蠅進(jìn)行自由交配,則F3中灰身∶黑身________。解析(1)F2中的基因型應(yīng)為eq\f(1,4)BB、eq\f(2,4)Bb、eq\f(1,4)bb,當(dāng)除去全部黑身果蠅后,全部灰身果蠅基因型應(yīng)為eq\f(1,3)BB、eq\f(2,3)Bb,讓這些灰身果蠅自由交配時(shí),按哈迪-溫伯格定律,先求出兩種配子的概率:B=eq\f(2,3),b=eq\f(1,3),則bb=eq\f(1,9),B_=eq\f(8,9)。(2)F2代中黑身果蠅不除去時(shí),兩種配子的概率為:B=eq\f(1,2),b=eq\f(1,2),則bb=eq\f(1,4),B-=eq\f(3,4)。答案(1)8∶1(2)3∶1(1)兩種自交類型的解題技巧①雜合子Aa連續(xù)自交n次,雜合子比例為(eq\f(1,2))n,純合子比例為1-(eq\f(1,2))n,顯性純合子比例=隱性純合子比例=[1-(eq\f(1,2))n]×eq\f(1,2)。②雜合子Aa連續(xù)自交,且逐代淘汰隱性共性,自交n代后,顯性個(gè)體中,純合子比例為eq\f(2n-1,2n+1),雜合子比例為e
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