高三生物第二輪復習 專題四 第3講 變異、育種和進化課件 新人教版.ppt
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專題四遺傳 變異與進化 1 基因重組及其意義 2 基因突變的特征和原因 3 染色體結構變異和數目變異 1 染色體結構變異 2 染色體數目變異 4 生物變異在育種上的應用 5 基因工程及其應用 1 基因工程的原理 2 基因工程的應用 3 轉基因生物和轉基因食品的安全性 6 現(xiàn)代生物進化理論 1 現(xiàn)代生物進化理論的由來 2 現(xiàn)代生物進化理論的主要內容 7 生物進化與生物多樣性的形成 考綱要求 變異 育種和進化 構建網絡 欄目索引 考點一生物的變異與育種 考點二生物進化與物種形成 考點一生物的變異與育種 重點提煉 命題視角 題組一從生物變異的種類及實質進行考查 題組二從生物變異在育種上的應用進行考查 題組三從細胞分裂異常引起的變異進行考查 題組四從生物變異的類型探究進行命題 重點提煉 1 變異與育種的整合 2 生物可遺傳的變異包括基因突變 基因重組和染色體變異 1 基因突變 具有普遍性 隨機性 低頻性 不定向性和多害少利性 產生新基因 是生物變異的根本來源 2 基因重組 包括交叉互換和自由組合 產生新的基因型 導致重組性狀出現(xiàn) 是形成生物多樣性的重要原因之一 3 染色體變異 包括染色體結構變異和染色體數目變異 是生物可遺傳變異的重要來源 3 生物變異在育種上的應用 1 DNA復制時發(fā)生堿基對的增添 缺失或改變 導致基因突變 2011 江蘇 22A 2 A基因突變?yōu)閍基因 a基因還可能再突變?yōu)锳基因 2011 上海 8A 3 染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化 2011 海南 19C 4 低溫可抑制染色體著絲點分裂 使子染色體不能分別移向兩極導致染色體加倍 2010 福建 3A改編 錯混診斷 5 多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會 2009 廣東 7D 6 在有絲分裂和減數分裂過程中 非同源染色體之間交換一部分片段 導致染色體結構變異 2011 江蘇 22C 7 染色體組整倍性 非整倍性變化必然導致基因種類的增加 2011 海南 19AB改編 8 某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子 為盡快推廣種植 可采用幼葉 莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng) 2013 江蘇 11D 9 用秋水仙素處理細胞群體 M 分裂 期細胞的比例會減少 2013 浙江 1D 10 三倍體西瓜植株的高度不育與減數分裂同源染色體聯(lián)會行為有關 2013 安徽 4 命題視角 題組一從生物變異的種類及實質進行考查 1 2014 江蘇 7 下列關于染色體變異的敘述 正確的是 A 染色體增加某一片段可提高基因表達水平 是有利變異B 染色體缺失有利于隱性基因表達 可提高個體的生存能力C 染色體易位不改變基因數量 對個體性狀不會產生影響D 通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育 培育出作物新類型 解析A項 染色體增加某一片段不一定會提高基因的表達水平 且該基因的大量表達對生物體也不一定是有利的 B項 若顯性基因隨染色體的缺失而丟失 可有利于隱性基因表達 但隱性基因的表達不一定能提高個體的生存能力 C項 染色體易位不改變細胞內基因的數量 可能對當代生物體不產生影響 也可能產生影響 并且染色體變異大多對生物體是不利的 D項 不同物種作物可以通過雜交獲得不育的子一代 然后經秋水仙素誘導可得到可育的多倍體 從而培育出作物新類型 答案D 2 下圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖 圖中 和 和 互為同源染色體 則圖a 圖b所示的變異 A 均為染色體結構變異B 均使基因的數目和排列順序發(fā)生改變C 均使生物的性狀發(fā)生改變D 均可發(fā)生在減數分裂過程中 解析由圖可知 圖a為同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 屬于基因重組 基因的數目和排列順序未發(fā)生改變 生物的性狀可能沒有改變 圖b是染色體結構變異 基因的數目和排列順序均發(fā)生改變 性狀也隨之改變 二者均可發(fā)生在減數分裂過程中 答案D 3 2014 浙江 6 除草劑敏感型的大豆經輻射獲得抗性突變體 且敏感基因與抗性基因是1對等位基因 下列敘述正確的是 A 突變體若為1條染色體的片段缺失所致 則該抗性基因一定為隱性基因B 突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致 則再經誘變可恢復為敏感型C 突變體若為基因突變所致 則再經誘變不可能恢復為敏感型D 抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致 則該抗性基因一定不能編碼肽鏈 解析A項 突變體若為1條染色體的片段缺失所致 缺失后表現(xiàn)為抗性突變體 則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子 缺失片段中含有顯性基因 缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀 B項 突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致 則會導致控制該性狀的一對基因都丟失 經誘變后不可能使基因從無到有 C項 突變體若為基因突變所致 由于基因突變具有不定向性 所以經誘變仍可能恢復為敏感型 D項 抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致 若該堿基對不在基因的前端 對應起始密碼 就能編碼肽鏈 肽鏈的長短變化需要根據突變后對應的密碼子是否為終止密碼子來判斷 答案A 總結提升 1 易位與交叉互換的區(qū)別 2 基因突變對性狀的影響 命題視角 題組二從生物變異在育種上的應用進行考查 4 普通小麥中有高稈抗病 TTRR 和矮稈易感病 ttrr 兩個品種 控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上 實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗 下列關于該實驗的說法 不正確的是 A A組和B組都利用雜交的方法 目的是一致的B A組F2中的矮稈抗病植株 可以直接用于生產C B組育種過程中 必須用到生長素 細胞分裂素 秋水仙素等物質D C組育種過程中 必須用 射線處理大量的高稈抗病植株 才有可能獲得矮稈抗病植株 解析 答案B 5 如圖為普通小麥的培育過程 據圖判斷下列說法正確的是 A 普通小麥的單倍體中含有一個染色體組 共7條染色體B 將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程稱為單倍體育種C 二粒小麥和普通小麥均能通過自交產生可育種子D 染色體加倍只能通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子實現(xiàn) 解析普通小麥是六倍體 其單倍體內含有21條染色體 每個染色體組中含有7條形狀 大小不同的染色體 將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程只是單倍體育種的一個環(huán)節(jié) 二粒小麥和普通小麥細胞內均含有同源染色體 均能通過自交產生可育種子 使染色體加倍除可利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗外 還可以對其進行低溫處理 答案C 6 染色體部分缺失在育種方面也有重要作用 下圖所示為育種專家對棉花品種的培育過程 相關敘述錯誤的是 A 太空育種依據的原理主要是基因突變B 粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體缺失的結果C 深紅棉S與白色棉N雜交產生深紅棉的概率為D 粉紅棉M自交產生白色棉N的概率為 解析太空育種的原理主要是基因突變 可以產生新的基因 由圖可知 粉紅棉M是由于染色體缺失了一段形成的 若用b 表示染色體缺失的基因 則bb b b bb 全部為粉紅棉 粉紅棉bb 自交 得白色棉bb的概率為 答案C 易錯警示 單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過程 將配子離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個環(huán)節(jié) 后代是否可育關鍵要看體細胞中是否含有同源染色體 有則可育 無則不可育 單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同 兩種育種方法都出現(xiàn)了染色體加倍的情況 單倍體育種的操作對象是花藥 通過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理 得到的植株是純合子 多倍體育種的操作對象是萌發(fā)的種子或幼苗 題組三從細胞分裂異常引起的變異進行考查 7 某男子表現(xiàn)型正常 但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體 如圖甲 減數分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙 配對的三條染色體中 任意配對的兩條染色體分離時 另一條染色體隨機移向細胞任一極 下列敘述正確的是 命題視角 A 圖甲所示的變異屬于基因重組B 觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞C 如不考慮其他染色體 理論上該男子產生的精子類型有8種D 該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 解析圖甲所示的變異屬于染色體結構變異 觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數分裂的聯(lián)會或四分體時期 在不考慮其他染色體的情況下 理論上該男子產生的精子類型有6種 即僅具有異常染色體 同時具有14號和21號染色體 同時具有異常染色體和14號染色體 僅具有21號染色體 同時具有異常染色體和21號染色體 僅具有14號染色體 該男子的14號和21號染色體在一起的精子與正常女子的卵細胞結合能生育染色體組成正常的后代 答案D 8 牙鲆生長快 個體大 且肉嫩 味美 營養(yǎng)價值高 已成為海水養(yǎng)殖中有重要經濟價值的大型魚類 而且雌性個體的生長速度比雄性明顯快 下面是利用卵細胞培育二倍體牙鲆示意圖 其原理是經紫外線輻射處理過的精子入卵后不能與卵細胞核融合 只激活卵母細胞完成減數分裂 后代的遺傳物質全部來自卵細胞 關鍵步驟包括 精子染色體的失活處理 卵細胞染色體二倍體化等 下列敘述不正確的是 A 圖中方法一獲得的子代是純合二倍體 原因是低溫抑制了紡錘體的形成B 方法二中的雜合二倍體 是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換所致C 如果圖中 在正常溫度等條件下發(fā)育為雄性 則牙鲆的性別決定方式為ZW型D 經紫外線輻射處理的精子失活 屬于染色體變異 不經過 過程處理將得到單倍體牙鲆 解析由于低溫抑制第一次卵裂 DNA復制后 紡錘體的形成受到抑制 導致細胞不能分裂 因為方法一導致細胞核中基因相同 是純合二倍體 減 時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 而導致同一染色體上的兩條姐妹染色單體中可能會含有等位基因 因此方法二低溫抑制極體排出 會獲得雜合二倍體 來自卵細胞或次級卵母細胞 由于細胞中的染色體為姐妹染色單體分離后所形成的 細胞中含有的是兩條同型的性染色體 根據性別決定方式 若 發(fā)育為雄性則為ZW型 經紫外線輻射處理的精子失活 不一定屬于染色體變異 不經過 過程處理可得到單倍體牙鲆 答案D 本題的解題關鍵首先在于依據基礎知識正確完成圖文轉換 如低溫抑制第一次卵裂 如何得到純合二倍體 低溫抑制極體排出 如何得到雜合二倍體 其次在于熟記可遺傳變異的種類 誘變機理及適用范圍 總結提升 題組四從生物變異的類型探究進行命題 9 2014 山東 28節(jié)選 果蠅的灰體 E 對黑檀體 e 為顯性 灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交 在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅 出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失 現(xiàn)有基因型為EE Ee和ee的果蠅可供選擇 請完成下列實驗步驟及結果預測 以探究其原因 注 一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死 各型配子活力相同 命題視角 實驗步驟 用該黑檀體果蠅與基因型為 的果蠅雜交 獲得F1 F1自由交配 觀察 統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例 結果預測 如果F2表現(xiàn)型及比例為 則為基因突變 如果F2表現(xiàn)型及比例為 則為染色體片段缺失 解析分析題中信息可推知后代群體中這只黑檀體果蠅的基因型為ee 基因突變 或 e 染色體片段缺失 由于選擇隱性個體ee進行雜交實驗 后代無性狀分離 無法判斷該個體的基因型 所以應選擇基因型為EE或Ee的個體與變異個體進行雜交 而選擇Ee個體進行雜交后代配子種類多 計算繁瑣 最好選擇基因型為EE的個體與變異個體雜交 方法一 選擇基因型為EE的個體與變異個體進行雜交 過程如下 若為基因突變 則 若為染色體片段缺失 則 方法二 選擇基因型為Ee的個體與變異個體進行雜交 過程如下 若為基因突變 則 若為染色體片段缺失 則 答案答案一 EE 灰體 黑檀體 3 1 灰體 黑檀體 4 1答案二 Ee 灰體 黑檀體 7 9 灰體 黑檀體 7 8 利用遞推法準確解答遺傳實驗結果預測題此類題目多為探究性實驗 實驗結果可能有多種 實驗結論比較容易寫出 但一般很難直接寫出實驗結果 若實驗結論已給出 可以從所給實驗結論入手 逆推可能的實驗結果 在沒有給出實驗結論時 應注意思路上是先設想可能的結論 然后逆推實驗結果 但在書寫答案時仍應把結果寫在前 結論寫在后 不能把結論寫在前 結果寫在后 技法提煉 考點二生物進化與物種形成 重點提煉 命題視角 題組一利用現(xiàn)代生物進化理論解釋問題 題組二從生物進化與物種形成進行綜合考查 題組三基因頻率與基因型頻率的相關計算 重點提煉 1 現(xiàn)代生物進化理論圖解 2 物種形成的方式 1 漸變式物種形成 2 爆發(fā)式物種形成 3 人工創(chuàng)造新物種 通過植物體細胞雜交 如番茄 馬鈴薯 多倍體育種 如八倍體小黑麥 等方式也可以創(chuàng)造新物種 1 外來物種入侵能改變生物進化的速度和方向 2012 江蘇 5C 2 大豆植株的體細胞含40條染色體 用放射性60Co處理大豆種子后 篩選出一株抗花葉病的植株X 取其花粉經離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株 其中抗病植株占50 放射性60Co誘發(fā)的基因突變 可以決定大豆的進化方向 2013 四川 5改編 錯混診斷 3 如圖為四個物種的進化關系樹 圖中百分數表示各物種與人類的DNA相似度 DNA堿基進化速率按1 百萬年計算 大猩猩和人類的親緣關系 與大猩猩和非洲猴的親緣關系的遠近相同 2013 江蘇 12改編 4 一般來說 頻率高的基因所控制的性狀更適應環(huán)境 2010 大綱全國 4C 5 物種的形成可以不經過隔離 2010 山東 2A 6 自然選擇決定了生物變異和進化的方向 2011 江蘇 6A 7 生物進化過程的實質在于有利變異的保存 2010 山東 2B 8 人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中 2010 江蘇 12A 9 生物進化時基因頻率總是變化的 2008 山東 5B 命題視角 題組一利用現(xiàn)代生物進化理論解釋問題 1 2014 江蘇 8 某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗 結果顯示70 的致病菌具有耐藥性 下列有關敘述正確的是 A 孕婦食用了殘留抗生素的食品 導致其體內大多數細菌突變B 即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素 感染的細菌也有可能是耐藥菌C 新生兒體內缺少免疫球蛋白 增加了致病菌的耐藥性D 新生兒出生時沒有及時接種疫苗 導致耐藥菌形成 解析A項 抗生素不能誘導細菌發(fā)生突變 而是對具有不同耐藥性的細菌進行選擇 B項 細菌本身就存在耐藥性的與非耐藥性的兩種類型 所以即使新生兒未接觸過抗生素 新生兒感染的細菌也可能存在耐藥性的類型 C項 新生兒體內缺少免疫球蛋白 將會導致體內的致病菌數量增加 但不會增加其耐藥性 耐藥性的增加是藥物對致病菌進行選擇的結果 D項 新生兒出生時沒有及時接種疫苗 不能對該類細菌產生免疫力 將導致致病菌在體內繁殖 答案B 2 2014 北京 4 為控制野兔種群數量 澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒 引入初期強毒性病毒比例最高 兔被強毒性病毒感染后很快死亡 致兔種群數量大幅下降 兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間 幾年后中毒性病毒比例最高 兔種群數量維持在低水平 由此無法推斷出 A 病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用B 毒性過強不利于維持病毒與兔的寄生關系C 中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致D 蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同 共同 進化過程中發(fā)揮了作用 解析A項 病毒感染對兔種群的抗性進行選擇 抗性較強的個體保留下來 抗性弱的個體被淘汰 B項 若病毒毒性過強 兔被感染后會死亡 種群數量急劇減少 則病毒也失去了宿主 不利于維持病毒與兔的寄生關系 C項 兔病毒對兔具有選擇作用 抗病毒能力強的兔數量增多 低毒性病毒被兔體內的免疫物質殺死 中毒性病毒比例升高 因此中毒性病毒比例升高是兔抗性增強的結果 D項 兔病毒主要由蚊子傳播 故蚊子在兔和病毒的共同進化中發(fā)揮了作用 答案C 易錯提醒 1 不要錯誤地認為細菌抗藥性的產生是抗生素的誘導作用 2 不要錯誤地認為病毒與野兔之間只存在單向選擇 3 不要錯誤的認為共同進化只發(fā)生在生物與生物之間 命題視角 題組二從生物進化與物種形成進行綜合考查 3 2014 四川 5 油菜物種甲 2n 20 與乙 2n 16 通過人工授粉雜交 獲得的幼胚經離體培養(yǎng)形成幼苗丙 用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁 待丁開花后自交獲得后代戊若干 下列敘述正確的是 A 秋水仙素通過促進著絲點分裂 使染色體數目加倍B 幼苗丁細胞分裂后期 可觀察到36或72條染色體C 丙到丁發(fā)生的染色體變化 決定了生物進化的方向D 形成戊的過程未經過地理隔離 因而戊不是新物種 解析A項 在有絲分裂過程中 秋水仙素的作用是在分裂前期抑制紡錘體的形成 從而達到使染色體數目加倍的目的 B項 油菜物種甲 乙雜交 子代丙是異源二倍體 其染色體數為10 8 18 用秋水仙素處理其頂芽后 發(fā)育成的幼苗丁中部分細胞染色體加倍為36條 該類細胞在有絲分裂后期可觀察到72條染色體 其他時期可觀察到36條染色體 C項 決定生物進化方向的是自然選擇 不是丙到丁發(fā)生的染色體變化 染色體變異 D項 雖然形成戊的過程沒有經過地理隔離 但是其體細胞中染色體組成為物種甲 2n 20 物種乙 2n 16 為異源四倍體 與二倍體物種甲 二倍體物種乙都存在生殖隔離 因而戊是新物種 答案B 4 某小島上有兩種蜥蜴 一種腳趾是分趾性狀 游泳能力弱 由顯性基因W表示 另一種腳趾是聯(lián)趾性狀 游泳能力強 由隱性基因w控制 下圖顯示了自然選擇導致蜥蜴基因庫變化的過程 對該過程的敘述正確的是 A 基因頻率的改變標志著新物種的產生B 當蜥蜴數量增加 超過小島環(huán)境容納量時 將會發(fā)生圖示基因庫的改變C 當基因庫中W下降到10 時 兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離 形成兩個新物種D 蜥蜴中所有基因W與基因w共同構成了蜥蜴的基因庫 解析基因頻率的改變標志著生物發(fā)生了進化 生殖隔離的出現(xiàn)才標志著新物種的產生 A錯誤 當蜥蜴數量超過小島環(huán)境容納量時 劇烈的種內斗爭使適宜環(huán)境的基因頻率上升 不適宜環(huán)境的基因頻率下降 從而發(fā)生圖示基因庫的改變 B正確 基因庫中W的基因頻率下降到10 表示生物進化了 但并不能成為兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離的依據 C錯誤 蜥蜴的基因庫不但包括基因W與基因w 還包括蜥蜴的其他基因 D錯誤 答案B 易錯警示 隔離 物種形成與進化的關系 1 生物進化 物種的形成 生物進化的實質是種群基因頻率的改變 物種形成的標志是生殖隔離的產生 生物發(fā)生進化 并不一定形成新物種 但是新物種的形成要經過生物進化 即生物進化是物種形成的基礎 2 物種形成與隔離的關系 物種的形成不一定要經過地理隔離 但必須要經過生殖隔離 命題視角 題組三基因頻率與基因型頻率的相關計算 5 將某生物種群分成兩組 分別遷移到相差懸殊的兩個區(qū)域A和B中 若干年后進行抽樣調查 調查結果顯示 A區(qū)域中基因型頻率分別為SS 80 Ss 18 ss 2 B區(qū)域中基因型頻率分別為SS 2 Ss 8 ss 90 下列基因頻率結果錯誤的是 A A地S基因的頻率為89 B A地s基因的頻率為11 C B地S基因的頻率為6 D B地s基因的頻率為89 解析由題給數據可知A種群內S的基因頻率 80 2 18 100 2 100 89 s的基因頻率 1 89 11 而B種群內S的基因頻率 2 2 8 100 2 100 6 而s的基因頻率 1 6 94 答案D 6 舞蹈癥屬于常染色體上的隱性遺傳病 人群中每2500人就有一個患者 一對健康的夫婦 生了一個患此病的女兒 兩人離異后 女方又與另一個健康的男性再婚 這對再婚的夫婦生一個患此病的孩子的概率約為 解析若把舞蹈癥的致病基因記作a 則女方的基因型為Aa 女方 Aa 與另一男性結婚 如果也生一患此病的孩子 則該男性的基因型也應為Aa 答案C 7 2014 山東 28節(jié)選 果蠅的灰體 E 對黑檀體 e 為顯性 在沒有遷入遷出 突變和選擇等條件下 一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1 F1中灰體果蠅8400只 黑檀體果蠅1600只 F1中e的基因頻率為 Ee的基因型頻率為 親代群體中灰體果蠅的百分比為 解析題干給出的條件符合遺傳平衡定律 根據F1中黑檀體果蠅ee所占的比例1600 1600 8400 16 可以推出e的基因頻率為40 所以E的基因頻率為60 F1中Ee的基因型頻率為2 40 60 48 由于理想條件下不發(fā)生基因頻率的改變 故親本E和e的基因頻率與F1相同 從題目中可獲取信息 親本都是純合子 只有EE和ee個體 假設親代有100個個體 其中EE有x個 根據基因頻率的計算公式 E基因的頻率 2x 200 60 得x 60 所以親代群體中灰體果蠅的百分比為60 答案40 48 60 技法提煉 基因頻率和基因型頻率的計算方法 4 運用哈迪 溫伯格平衡定律 由基因頻率計算基因型頻率 內容 在一個有性生殖的自然種群中 當等位基因只有一對 Aa 時 設p代表A基因的頻率 q代表a基因的頻率 則 p q 2 p2 2pq q2 1 其中p2是AA 純合子 的基因型頻率 2pq是Aa 雜合子 的基因型頻率 q2是aa 純合子 的基因型頻率 適用條件 在一個有性生殖的自然種群中 在符合以下五個條件的情況下 各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的 或者說是保持著動態(tài)平衡的 這五個條件是 種群足夠大 種群中個體間的交配是隨機的 沒有突變的發(fā)生 沒有新基因的加入 沒有自然選擇- 配套講稿:
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