專題四遺傳類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大題過關(guān).doc_第1頁
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文檔簡介

專題四 遺傳類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大題過關(guān)本專題考情分析:遺傳推理試題是近年來高考考查的重點(diǎn),此類題目綜合性強(qiáng),要求學(xué)生有較強(qiáng)的推理能力和判斷能力,還可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)知識,考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,在近幾年的高考中的成為考查的重點(diǎn)。一、遺傳類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大題相關(guān)知識必備:1相對性狀中顯、隱性關(guān)系確定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)確定顯隱性性狀時首選自交,看其后代有無性狀分離,若有則親本的性狀為顯性性狀。動物應(yīng)將具有相同性狀的親本雜交,若后代出現(xiàn)新類型則新類型為隱性性狀,用于雜交的親本性狀為顯性性狀。(2)此外,還可先用不同類型的親本雜交,若后代只表現(xiàn)一種表現(xiàn)型,則該性狀為顯性性狀。若子代表現(xiàn)兩種類型,再把兩種類型的后代分別自交,無性狀分離的后代表現(xiàn)型為隱性性狀,有性狀分離的后代的表現(xiàn)型為顯性性狀。(3)考慮各種情況,設(shè)定基因來探究后代的表現(xiàn)型是否符合題意來確定性狀的顯隱性。2細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的判定實(shí)驗(yàn)判定某種性狀的遺傳方式是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳,最常用的方法是正交與反交:即將一種表現(xiàn)型作母本,另一種表現(xiàn)型作父本雜交(正交)。然后再將父、母本的表現(xiàn)型對換進(jìn)行雜交(反交)。比較正、反交所產(chǎn)生的后代,看后代表現(xiàn)型是否一致。若正、反交表現(xiàn)型不同且后代與母本相同(或無一定的性狀分離比),則該性狀的遺傳方式為細(xì)胞質(zhì)遺傳;若正、反交后代表現(xiàn)型相同,則該性狀的遺傳方式為細(xì)胞核遺傳。3伴X遺傳和常染色體遺傳的判定實(shí)驗(yàn) (1)若性狀的顯隱性未知,則應(yīng)進(jìn)行正交與反交,如果正交與反交結(jié)果相同則為常染色體遺傳,若正交與反交后代的雌雄個體表現(xiàn)型不同則為伴X遺傳。 (2)在自由雜交的群體中某種表現(xiàn)型出現(xiàn)的概率在雌雄個體間無差別則為常染色體遺傳,若雌雄個體出現(xiàn)該性狀的概率不同則為伴X遺傳 (3)若性狀的顯隱性已知,則用顯性的雄性和隱性的雌性進(jìn)行雜交。若后代無論雌雄全為顯性或雌雄中都有顯隱性狀則為常染色體遺傳;若后代雄性全為隱性性狀雌性全為顯性性狀則為伴X遺傳。4基因在X與Y的同源區(qū)段還是非同源區(qū)段上的判定(1)用顯性的雄性和隱性的雌性雜交,若后代雌性全為顯性雄性全為隱性則基因在XY的非同源區(qū)段;若有顯性的雄性出現(xiàn)則在同源區(qū)段上。(2)用顯性的雄性和顯性的雌性雜交,若后代雌性全為顯性則基因在XY的非同源區(qū)段;若有隱性的雌性出現(xiàn)則在同源區(qū)段上。5基因突變是顯性突變還是隱性突變的判定試驗(yàn) 用突變產(chǎn)生的新類型(突變型)與原來的類型(野生型)進(jìn)行雜交,若后代無性狀分離全表現(xiàn)野生型,則突變?yōu)殡[性突變,若后代有性狀分離,則突變?yōu)轱@性突變。(原因:隱性突變型一經(jīng)出現(xiàn)定為顯性雜合子而原有的野生型為顯性純合子,所以雜交后無性狀分離;而顯性突變一經(jīng)出現(xiàn)是雜合子的概率很高,原有的野生型為隱性純合子,所以雜交后有性狀分離。)6遺傳因素(基因型)和環(huán)境因素對生物性狀的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 若將環(huán)境作為實(shí)驗(yàn)變量應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)生物的基因型相同,用無性生殖、克隆或組織培養(yǎng)等方法培養(yǎng)生物個體放在不同環(huán)境中培養(yǎng),觀察反應(yīng)變量,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論;若將遺傳因素(基因型)作為實(shí)驗(yàn)變量則應(yīng)將具有不同遺傳組成的生物放在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng),觀察反應(yīng)變量,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 7判定基因是否符合相關(guān)的遺傳學(xué)定律 分離定律:(1)對雜合子的花粉進(jìn)行鑒定,兩種花粉是否為1:1;(2)對雜合子進(jìn)行測交,觀察測交后代是否為1:1;(3)對雜合子進(jìn)行自交,觀察自交后代是否為3:1。 自由組合定律:(1)對兩對基因都雜合的個體進(jìn)行測交,觀察測交后代是否符合1:1:1:1的分離比;(2)對兩對基因都雜合的個體進(jìn)行自交,觀察測交后代是否符合9:3:3:1(或9:1、12:3:1等變式)的分離比。二、考查中經(jīng)常出現(xiàn)的關(guān)鍵解題知識點(diǎn)概括這類題目,主要涉及以下幾種類型的題型:1根據(jù)表現(xiàn)型推導(dǎo)基因型。此類題目的判斷要注意從子代開始,并首先關(guān)注隱性個體,因?yàn)殡[性個體一定是純合體,對顯性個體要根據(jù)親代和子代的表現(xiàn)型去推斷是純合體還是雜合體。當(dāng)涉及多對相對性狀時,要分開來一對一對地分析,最后再整合。2判斷基因存在的位置(哪一類染色體上?細(xì)胞核內(nèi)還是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)?)和基因的顯隱性關(guān)系。這類題目要根據(jù)親子代的表現(xiàn)型及比例,首先確認(rèn)性狀是否和性別相關(guān),如果有實(shí)驗(yàn)還要看是否表現(xiàn)母系遺傳,以及正反交的結(jié)果是否一致。3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或根據(jù)某實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷某種現(xiàn)象及事實(shí)。三、分析典型例題,明確考題類型1已知家雞的突變類型無尾(M)對普通類型有尾(m)是顯性。現(xiàn)用普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵來孵小雞,在孵化早期向卵內(nèi)注射一點(diǎn)點(diǎn)胰島素,孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀。(1)普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵的基因型是,如果不在孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素,正常情況下表現(xiàn)型應(yīng)是。(2)孵化早期一般是指胚胎發(fā)育的期。(3)你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)中胰島素的作用是 。(4)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究你在(3)中的假設(shè),寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。 。【解析】本題以著名實(shí)驗(yàn)為背景,考查了學(xué)生對基因型、表現(xiàn)型、突變與環(huán)境的認(rèn)識與理解,以及對已知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的假設(shè)能力、驗(yàn)證能力和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵的基因型是mm,正常情況下表現(xiàn)型應(yīng)是有尾。在孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素,引起了無尾性狀,是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變,這是本題實(shí)驗(yàn)假設(shè)的切入點(diǎn)。胰島素引起的無尾性狀能否真實(shí)遺傳,這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)?!敬鸢浮?1)mm有尾(2)卵裂和囊胚(3)誘導(dǎo)基因m突變?yōu)镸(或影響胚胎的正常發(fā)育)(4)讓上述注射胰島素后產(chǎn)生的無尾雞,成熟后雌雄交配,所產(chǎn)受精卵正常孵化(不注射胰島素),觀察后代相關(guān)性狀表現(xiàn)。如果后代出現(xiàn)無尾雞,則證明胰島素的作用是誘導(dǎo)基因發(fā)生突變;如果后代全部表現(xiàn)出有尾性狀,則證明胰島素的作用并非誘導(dǎo)基因突變,只是影響了雞的胚胎發(fā)育的正常進(jìn)行?!军c(diǎn)評】若是推斷植物的某性狀變化的原因,也可采用營養(yǎng)繁殖的方法。因?yàn)闋I養(yǎng)繁殖是一種無性生殖,不改變其遺傳組成。思路l:遺傳物質(zhì)相同,環(huán)境不同:將同一植物的某部分器官(或組織、細(xì)胞)培養(yǎng)成的幼苗,置于不同環(huán)境下生長一段時間觀察其性狀變化。思路2:遺傳物質(zhì)待測,環(huán)境相同:將不同性狀表現(xiàn)的植物的某部分器官(或組織、細(xì)胞)培養(yǎng)成的幼苗,置于相同環(huán)境下生長一段時間觀察其性狀變化。2在一個純合直尾的小鼠種群中,出現(xiàn)一只彎曲尾的雄性小鼠。假如已弄清彎曲尾是隱性性狀,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),判斷彎曲尾基因是位于常染色體上還是X染色體上。請寫出有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟、可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)結(jié)論。 。【解析】基本的思維方式是假設(shè)演繹法,例:假設(shè)彎曲尾基因位于X染色體上,XBXbXBYXBXB、XBXb、XBY、XbY,即出現(xiàn)直尾雌鼠、直尾雄鼠、彎曲尾雄鼠。假設(shè)彎曲尾基因位于常染色體上,Bb()Bb()BB(、)、Bb(、)、bb(、),即出現(xiàn)直尾雌鼠、直尾雄鼠,彎曲尾雌鼠、彎曲尾雄鼠??梢姡秒s合直尾雌鼠與(雜合)直尾雄鼠進(jìn)行雜交,若后代不出現(xiàn)彎曲尾雌鼠,則彎曲尾基因位于X染色體上;若后代出現(xiàn)彎曲尾雌鼠,則彎曲尾基因位于常染色體上。題設(shè)條件中沒有雜合直尾雌鼠,可用題設(shè)中彎曲尾的雄性小鼠與純合直尾的雌性小鼠雜交獲得。本題可有多種不同的方案,其他方案可類推。見答案?!敬鸢浮靠梢杂胁煌脑O(shè)計(jì)方案。方案一:第一步,用純種直尾雌性小鼠與變異的彎曲尾雄性小鼠交配,得F1,F(xiàn)1全是直尾的。第二步,將F1的直尾雌鼠與F1的直尾雄鼠雜交。如果后代出現(xiàn)雌性彎曲尾,則彎曲尾基因位于常染色體上;如果后代不出現(xiàn)雌性彎曲尾,則彎曲尾基因位于X染色體上。方案二:第一步,用純種直尾雌性小鼠與變異的彎曲尾雄性小鼠交配,得F1,F(xiàn)1全是直尾的。第二步,將F1的直尾雌鼠與原種群的純合直尾雄鼠雜交。如果后代全為直尾,則彎曲尾基因位于常染色體上;如果后代出現(xiàn)雄性彎曲尾,則彎曲尾基因位于X染色體上。【點(diǎn)評】X染色體遺傳的一個重要特點(diǎn)顯雄隱雌雜交,后代“雌像父雄像母”。這可以看作一條規(guī)律來看待,在很多類似的研究和習(xí)題中都須用到。 3(2012四川成都二診)玉米是一種重要的糧食作物。自然情況下,正常的玉米植株是雌雄同株異花的植物。請分析回答下列有關(guān)的問題: (1)玉米植株的性別由兩對基因(B、b和T、t)控制,這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。玉米植株的基因型與性別的對應(yīng)關(guān)系如下表:基因T的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和 兩個階段,在后一階段中, 能特異性地識別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。選擇多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,雜交后代植株的性別僅有雄株和雌株兩種,且比例各占50,則親本植株的基因型為 。將基因型為BbTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,雜交得到的后代植株的性別及比例為 。讓基因型為BbTt的玉米植株作親本,自交得到F1代,讓F1代植株中的雄株和雌株玉米雜交,則產(chǎn)生的F2代中雌性玉米植株占的比例為 。 (2)某同學(xué)用純合有色飽滿籽粒的玉米與無色皺縮籽粒的玉米雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為有色飽滿。F1自交后,F(xiàn)2代的性狀表現(xiàn)及比例為:有色飽滿73,有色皺縮2,無色飽滿2,無色皺縮23。(實(shí)驗(yàn)條件與操作均符合要求,后代數(shù)量足夠多) 該同學(xué)據(jù)此判斷,上述兩對性狀的遺傳不符合基因的自由組合定律,其依據(jù)是 。若欲進(jìn)一步驗(yàn)證這一判斷,最好選擇表現(xiàn)型為 的玉米與F1植株雜交。預(yù)測結(jié)果是 。F1自交后,F(xiàn)2代產(chǎn)生了少量的有色皺縮和無色飽滿玉米,從減數(shù)分裂的角度分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的細(xì)胞學(xué)原因 ?!窘馕觥浚?)基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是tRNA。選擇多株相同的雄株,其基因型為bbT_,由于后代沒有雌雄同株的情況,所以雌株不能含有B的基因,所以雌株的基因型只能是bbtt,雜交后代植株雄株和雌株兩種,且比例各占50,則親本植株的基因型,即類似于測交,其親本是bbTt、bbtt。將基因型為BbTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,雜交得到的后代植株的基因型為BbTtbbTt配子類型BTBtbTbtbTBbTT(雌雄同株)BbTt(雌雄同株)bbTT(雄株)bbTt(雄株)btBbTt(雌雄同株)Bbtt(雌株)bbTt(雄株)bbtt(雌株)所以后代的比例為:正常植株(B T ):雄株(bbT ):雌株(兩種情況)=3:3:2。讓基因型為BbTt的玉米植株作親本,自交得到F1代,親代中,雄株的基因型及所占的比例為是2/3bbTt、1/3bbTT,雌株的基因型及所占的比例為1/4BBtt、1/2Bbtt、1/4bbtt,讓F1代植株中的雄株和雌株玉米雜交,單看第一對基因1/4BB bb、1/2Bbbb 、1/4bbbb1/2Bb :1/2bb ,再看第二對基因,2/3Tttt、 1/3TTtt2/3Tt:1/3tt。雌株的基因型為B_tt或bbtt,上述符合這種基因型的是1/6Bbtt、1/6bbtt,所以兩者的之和為1/3。則產(chǎn)生的F2代中雌性玉米植株占的比例為1/3。(2)因F2代的性狀表現(xiàn)及比例為:有色飽滿73,有色皺縮2,無色飽滿2,無色皺縮23,有色飽滿:有色皺縮:無色飽滿:無色皺縮=73:2:2:23, F2的子代不滿足9:3:3:1的性狀比例。所以上述兩對性狀的遺傳不符合基因的自由組合定律。有色、飽滿基因位于一條染色體上,無色、皺?;蛭挥谂c之對應(yīng)的另一條染色體上,減數(shù)分裂第一次分裂前期,同源染色體的非姐妹染色體單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致。【答案】(1)翻譯 tRNA bbTtbbtt 正常植株:雄株:雌株=3:3:2 1/3 (2)F2代的性狀分離比不符合9:3:3:1 無色皺縮 有色飽滿、有色皺縮、無色飽滿和無色皺縮不會出現(xiàn)1:1:1:1的比例 有色、飽滿基因位于一條染色體上,無色、皺縮基因位于與之同源的另一條染色體上,減前期,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致。(其他合理答案也給分)【點(diǎn)評】判斷某性狀的遺傳是否遵循孟德爾定律,基本的思維方法是:采用自交法或雜交法,按孟德爾定律推測后代結(jié)果(比例)。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合推測,則遵循孟德爾定律;若不符合,則不遵循孟德爾定律。4果蠅的長翅(B)對殘翅(b)為顯性,現(xiàn)有兩管果蠅:甲管全部為長翅型,乙管果蠅中既有長翅型又有殘翅型;甲管果蠅可能是乙管的親代,也可能是乙管果蠅的子代。請用一次交配實(shí)驗(yàn)來鑒別兩管果蠅的世代關(guān)系。(1)交配實(shí)驗(yàn)選用的親本為:。(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論: ?!窘馕觥咳艏坠芄壥且夜艿挠H代,即(甲管)長翅(Bb)長翅(Bb)(乙管)長翅(BB或Bb)、殘翅(bb)。若乙管果蠅是甲管的親代,即(乙管)長翅(BB)殘翅(bb)(甲管)長翅(Bb)。問題的關(guān)鍵是判斷乙管中的長翅果蠅是純合子還是雜合子,可通過足量的乙管中的長翅果蠅雌雄交配,根據(jù)后代結(jié)果作出推斷。【答案】 (1)乙管中的長翅果蠅(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:后代均為長翅型,則甲管是乙管的后代。后代中有殘翅型,則甲管是乙管的親代。【點(diǎn)評】已知A、B兩群個體是親子代關(guān)系,要判斷哪群個體是親代,哪群個體是子代,基本的思想是:假設(shè)A是親代,推測是否能出現(xiàn)B群的結(jié)果。假設(shè)B是親代,推測是否能出現(xiàn)A群的結(jié)果。解答此類問題的一個重要方法是通過分析,將判斷親子代問題轉(zhuǎn)化為判斷基因型問題。不能靈活轉(zhuǎn)化,則無法切入問題。5 資料一:太空育種就是利用地外空間的微重力環(huán)境,以及各種粒子輻射和微波輻射等因素對生物的生長發(fā)育造成影響,引起生物的變異。1994年,廣昌白蓮種子第一次搭載衛(wèi)星,引起遺傳變異,到1999年,廣昌白蓮研究所利用返回種子成功選育出太空蓮新品種,平均畝產(chǎn)增長4060。 資料二:廣昌白蓮種子返回地面后,當(dāng)年并未見變異,白蓮自花傳粉,在子一代中有少數(shù)個體出現(xiàn)穩(wěn)定變異。而與白蓮種子同時搭載的水稻種子當(dāng)年就結(jié)出了除正常黃色種皮外,還有一些從未見過的黑色、紅色種皮顏色的種子。問題:1請你利用遺傳學(xué)的知識,對廣昌白蓮的變異情況作出分析: 。2目前,醫(yī)學(xué)界發(fā)現(xiàn)黑色食品有利于人體健康,能否利用水稻種子中的黑色種子培育一種新品種,來豐富我們的生活?請和你的同學(xué)們一起研究它的可行性,并提出幾種培育方法。 ?!窘馕觥可锏男誀钍怯苫?有遺傳效應(yīng)的DNA片段)控制的,而基因的表達(dá)又受到外界環(huán)境的影響。因此,我們?nèi)粘S^察到的變異現(xiàn)象有兩種:可遺傳變異和不可遺傳變異。可遺傳變異是指由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的變異,又可分為三種:基因突變、基因重組和染色體變異。不可遺傳變異是指由于外界環(huán)境條件的改變引起生物個體生理特性的變化??蛇z傳變異可以通過生殖遺傳給后代,而不可遺傳變異則不能遺傳,因而在育種方面是沒有價值的。太空育種主要是利用太空中各種已知和未知射線對生物基因的不同作用,使之產(chǎn)生基因突變,從而產(chǎn)生前所未有的新基因、新性狀。一般情況下,進(jìn)行有性生殖的生物,只有生殖細(xì)胞產(chǎn)生變異,才能通過精卵結(jié)合,把這種變異遺傳給后代,但我們知道,植物種子的主要結(jié)構(gòu)是胚(由子葉、胚芽、胚軸、胚根構(gòu)成)而沒有生殖細(xì)胞。如果搭載的種子返回地面后種植,出現(xiàn)變異,最大可能是由于將要發(fā)育成植物體基葉的胚芽細(xì)胞變異的結(jié)果。前面提到,新性狀的出現(xiàn),是由基因突變引起的,而我們知道,基因又有顯性基因和隱性基因之分。那么,這個突變的新基因是顯性還是隱性基因呢?顯然,如果當(dāng)年就有變異產(chǎn)生,說明產(chǎn)生的新基因是一種顯性基因。(或者是原有的一對染色體上的基因發(fā)生相同突變的結(jié)果,但這樣的可能性極小。)而如果當(dāng)年未見變異,而在來年才有變異的出現(xiàn),則說明這是一種隱性基因,相對于原基因來說,這種遺傳方式,遵循遺傳學(xué)的基因的自由組合規(guī)律和分離規(guī)律。因此,我們可以推知,廣昌白蓮的變異是一種隱性基因的變異。如果要選育這種品種,可用下圖表示其基本原理和過程:搭載種子 A A 突變親本 Aa 子一代:AA:Aa:aa(aa為新表現(xiàn)型品種) 1: 2: 1而對于黑色水稻的選育則要復(fù)雜一些:搭載種子 bb 突變 親本 Bb子一代: BB:Bb:bb (BB、Bb為新品種;bb為正常。新品種:正常3:1)1: 2: 1由于子一代中出現(xiàn)的黑色新品種有兩種基因型:BB和Bb,所以仍然需要繼續(xù)選育,直到?jīng)]有性狀分離為止。這個過程大約需要四五年或者更長時間。如果想要縮短育種年限,可以采用一些新的生物技術(shù)。如:花藥離體培養(yǎng)、組織培養(yǎng)等方法?!敬鸢浮浚?)種子種植以后,如果當(dāng)年就有變異產(chǎn)生,說明產(chǎn)生的新基因是一種顯性基因。種子種植以后,如果當(dāng)年未見變異,而在來年才有變異的出現(xiàn),則說明這是一種隱性基因。相對于原基因來說,這種遺傳方式,遵循遺傳學(xué)的基因的自由組合規(guī)律和分離規(guī)律。(2)可以培育新品種。由于新出現(xiàn)的性狀的來源是基因突變的結(jié)果,具體見遺傳圖解:搭載種子 bb 突變 親本 Bb子一代: BB:Bb:bb (BB、Bb為新品種;bb為正常。新品種:正常3:1)1: 2: 1所以通過雜交育種是可以實(shí)現(xiàn)的。由于子一代中出現(xiàn)的黑色新品種有兩種基因型:BB和Bb,所以仍然需要繼續(xù)選育,直到?jīng)]有性狀分離為止。這個過程大約需要四五年或者更長時間。最常用的育種方法是雜交育種,如果想要縮短育種年限,可以采用一些新的生物技術(shù)。如:花藥離體培養(yǎng)、組織培養(yǎng)等方法?!军c(diǎn)評】基因突變有顯性突變和隱性突變之分。那么,這個突變的新基因是顯性還是隱性基因呢?顯然,如果當(dāng)年就有變異產(chǎn)生,說明產(chǎn)生的新基因是一種顯性基因,即aaAa(或者是原有的一對染色體上的基因發(fā)生相同突變的結(jié)果,即aaAA,但這樣的可能性極小。)。而如果當(dāng)年未見變異,而在來年才有變異的出現(xiàn),則說明這是一種隱性基因,即AAAa。四、賞析高考試題,把握復(fù)習(xí)方向 1.(2012福建)現(xiàn)有翅型為裂翅的果蠅新品系,裂翅(A)對非裂翅(a)為顯性。雜交實(shí)驗(yàn)如圖1:(1)上述親本中,裂翅果蠅為_(純合子/雜合子)。(2)某同學(xué)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為該等位基因位于常染色體上。請你就上述實(shí)驗(yàn),以遺傳圖解的方式說明該等位基因可能位于X染色體上。(3)現(xiàn)欲利用上述果蠅進(jìn)行一次雜交試驗(yàn),以確定該等位基因是位于常染色體還是X染色體。請寫出一組雜交組合的表現(xiàn)型:_()_()。(4)實(shí)驗(yàn)得知,等位基因(A、a)與(D、d)位于同一對常染色體上,基因型為AA或dd 的個體胚胎致死。兩對等位基因功能互不影響,且在減數(shù)分裂過程不發(fā)生交叉互換。這兩對等位基因_(遵循/不遵循)自由組合定律。以基因型如圖2的裂翅果蠅為親本,逐代自由交配,則后代中基因A的頻率將_(上升/下降/不變)。 【解析】(1)F1出現(xiàn)了非裂翅,說明親本的裂翅是雜合子。(2)見遺傳圖解。(3)用一次雜交實(shí)驗(yàn),確定該等位基因位于常染色體還是X染色體,需要常染色體遺傳的雜交結(jié)果與伴X遺傳的雜交結(jié)果不一致才能判斷。可用組合:裂翅 非裂翅,若是常染色體遺傳,后代裂翅有雌也有雄,若是伴X遺傳,裂翅只有雌;也可以用組合:裂翅()裂翅(),若是常染色體遺傳,后代非裂翅有雌也有雄,若是伴X遺傳,后代非裂翅只有雄。(4)由于兩對等位基因位于同一對同源染色體上,所以不遵循自由組合定律;圖2所示的個體只產(chǎn)生兩種配子:AD和ad,含AD的配子和含AD的配子結(jié)合,胚胎致死;含ad的配子和含ad的配子結(jié)合,也會胚胎致死;能存活的個體只能是含AD的配子和含ad的配子結(jié)合,因此無論自由交配多少代,種群中都只有AaDd的個體存活,A的基因頻率不變。 【答案】(1)雜合子 (2)(3)裂翅()非裂翅膀()或裂翅()裂翅()(4)不遵循 不變2.(2012山東)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。(1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為_,在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是_條。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、_和_四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交,子代中紅眼雌果蠅的基因型為_。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交,F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼,雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為_,從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交,子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為_。(4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交,在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記作“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能:第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化,但基因型未變;第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變;第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離。請?jiān)O(shè)計(jì)簡便的雜交實(shí)驗(yàn),確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。實(shí)驗(yàn)步驟:_。結(jié)果預(yù)測:.若_,則是環(huán)境改變; .若_,則是基因突變; .若_,則是減數(shù)分裂時X染色體不分離?!窘馕觥勘绢}以果蠅性染色體數(shù)目異常為背景,綜合考查了果蠅性狀的遺傳、變異的基礎(chǔ)知識,考查了遺傳實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與分析能力,考查了識圖與獲取信息、處理信息的能力。(1)正常的果蠅為二倍體生物,正常體細(xì)胞中染色體組成為3對常染色體+XX(雌果蠅)或3對常染色體+XY(雄果蠅)。在減數(shù)第一次分裂中期果蠅細(xì)胞中,含有4對即8條染色體,含有16個核DNA分子,含兩個染色體組;在果蠅細(xì)胞減數(shù)第二次分裂后期,由于著絲點(diǎn)分裂而導(dǎo)致染色體及染色體組數(shù)目短暫加倍,此時細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)和體細(xì)胞相同即8條。(2)在減數(shù)分裂的過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,最后產(chǎn)生了染色體數(shù)目減半的配子。通過減數(shù)分裂可推知,XrXr Y個體會產(chǎn)生Xr、XrY、XrXr和Y四種卵子。XrXr Y與紅眼雄果蠅(XRY)雜交,子代的基因型共有XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY、XrY、XrYY、XrXrY、YY,其中能存活的紅眼雌果蠅的基因型為XRXr 或XRXrY。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交,F(xiàn)1雌果蠅(AaXRXr)表現(xiàn)為灰身紅眼,雄果蠅(AaXrY)表現(xiàn)為灰身白眼。AaXRXrAaXrY,其子代F2中灰身和黑身之比為31,白眼和紅眼之比為11,灰身紅眼和黑身白眼果蠅之比為31;F2灰身果蠅中雜合子占2/3,子代中黑身占2/32/31/4=1/9,F(xiàn)2紅眼雌果蠅基因型為XRXr,白眼雄果蠅為XrY,子代中白眼果蠅占1/2,故F3中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為1/91/2=1/18。(4)若白眼雄果蠅的出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的,其基因型仍為XRY,若是由親本基因突變引起的,則其基因型為XrY,若是由于第三種原因引起的,則其基因型為XrO,它們分別與多只白眼雌果蠅雜交,后代表現(xiàn)型不同,據(jù)此可確定是何種原因?qū)е碌??!敬鸢浮浚?)2 8 (2)XrY Y(注:兩空順序可顛倒) XRXr XRXr Y (3)3:1 1/18 (4)M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交,分析子代的表現(xiàn)型 I子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅 II子代表現(xiàn)型全部為白眼 III無子代產(chǎn)生3.(2012全國)一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為,鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種:一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因);二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育,并具有生殖能力,后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因,用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配,得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為 ,則可推測毛色異常是 性基因突變?yōu)?性基因的直接結(jié)果,因?yàn)?。(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況,一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是 ,另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為 鼠,則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。 【解析】該題以常染色體上一對等位基因控制生物的性狀位為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合基因突變,考查對遺傳規(guī)律和生物變異分析應(yīng)用能力,難度較低。假設(shè)該性狀由一對等位基因Aa控制(1)若為基因突變,又只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因,要想表現(xiàn)毛色異常,該突變只能為顯性突變,即由隱性記憶突變?yōu)轱@性基因,突變體為Aa,正常雌鼠為aa,所以后代毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為1:1,(2)若為親本中隱形基因的攜帶者,此毛色異常的雄鼠的(基因型為aa)與同一窩的多只雌鼠(基因型為AA或Aa)交配后,不同窩的子代不同,若雌鼠為AA,后代全部為毛色正常鼠,若雌鼠為Aa,后代毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是1:1。 【答案】(1)1:1 隱 顯 只有兩個隱性純合親本中一個親本的一個隱性基因突變?yōu)轱@性基因時,才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1:1的結(jié)果 (2)1:1 毛色正常4.(2012四川)果蠅的眼色由兩對獨(dú)立遺傳的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b僅位于X染色體上。A和B同時存在時果蠅表現(xiàn)為紅眼,B存在而A不存在時為粉紅眼,其余情況為白眼。(1)一只純和粉紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1代全為紅眼。 親代雌果蠅的基因型為_,F(xiàn)1代雌果蠅能產(chǎn)生_種基因型的配子。 將F1代雌雄果蠅隨機(jī)交配,使得F2代粉紅眼果蠅中雌雄比例為_,在F2代紅眼雌果蠅中雜合子占的比例為_。(2)果蠅體內(nèi)另有一對基因T、t,與基因A、a不在同一對同源染色體上。當(dāng)t基因純合時對雄果蠅無影響,但會使雌果蠅性反轉(zhuǎn)成不育的雄果蠅。讓一只純合紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交,所得F1代的雌雄果蠅隨機(jī)交配,F(xiàn)2代雌雄比例為3:5,無粉紅眼出現(xiàn)。 T、t基因位于_染色體上,親代雄果蠅的基因型為_。 F2代雄果蠅中共有_種基因型,其中不含Y染色體的個體所占比例為_。 用帶熒光標(biāo)記的B、b基因共有的特有的序列作探針,與F2代雄果蠅的細(xì)胞裝片中各細(xì)胞內(nèi)染色體上B、b基因雜交,通過觀察熒光點(diǎn)的個數(shù)可以確定細(xì)胞中B、b基因的數(shù)目,從而判斷該果蠅是否可育。在一個處于有絲分裂后期的細(xì)胞中,若觀察到_個熒光點(diǎn),則該雄果蠅可育;若觀察到_個熒光點(diǎn),則該雄果蠅不育。 【解析】根據(jù)題意可知,A XB 為紅眼,aaXB 為粉紅眼, Xb 為白眼。親代中純合的粉紅眼雌果蠅的基因型為aaXBXB,子代全為紅眼,說明子代中不會有aa的基因型出現(xiàn),這樣,親代中的白眼雄果蠅為AAXbY。F1紅眼的基因型為AaXBXb和AaXBY。所以,F(xiàn)1中雌果蠅產(chǎn)生4種基因型的配子。F1中雌雄果蠅雜交,產(chǎn)生F2中粉紅果蠅的基因型為aaXBXB、aaXBXb、aaXBY。這樣雌雄的比例為2:1。在F2中表現(xiàn)為紅眼的雌果蠅的基因型為A XBX,在整個F2代中紅眼雌果蠅所占的比例為3/41/2=3/8。其中表現(xiàn)為純合的只有這樣的一種基因型:AAXBXB,在整個F2B、b基因中所占有的比例為1/16。這樣,在F2代中紅眼雌果蠅中純合子所占的比例為1/163/8=1/6,所以,在F2代中紅眼雌果蠅中雜合子所占的比例為1-1/6=5/6。T、t基因如果位于X染色體上,這樣,親本中的基因型為XBTXBT和XBY。這樣,雜交后產(chǎn)生的F1再隨機(jī)交配,F(xiàn)2中雌雄的比例為1:1,與題意不符,所以T、t基因應(yīng)該位于常染色體上。同時,子代中均沒出現(xiàn)粉色的個體,所以,親本中均為AA。最后,F(xiàn)2中雌雄的比為3:5,那么F2中有出現(xiàn)性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,這樣,雌雄親本分別含有TT和tt。綜合以上的說法,親本雌雄個體的基因型分別為:TTAAXBXB和ttAAXbY。按照以上的思路,F(xiàn)1中雌雄個體的基因型分別為TtAAXBXb和TtAAXBY。它們相互交配后產(chǎn)生的F2中,雄性的個體的基因型兩種情況,一種是含有XY染色體的,考慮與T、t基因的自由組合,共有32=6種。另外一種是雌性性反轉(zhuǎn)形成的,其基因型為ttAAXBXB和ttAAXBXb,2種。所以總共有8種。恰好也就是這兩種不含有Y染色體,在全部的個體中所占的比例為21/16=1/8。所以在雄果蠅中不含有Y染色體的占1/5。出現(xiàn)性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的雄性個體不育,實(shí)際上是含有兩條X染色體,而正??捎闹缓幸粭lX染色體。如果是在有絲分裂后期觀察細(xì)胞的話,上述的數(shù)量又會相應(yīng)加倍。B、b基因位于X染色體上,題目中有帶有熒光標(biāo)志的B、b基因共有的特異性序列作探針,與F2代中雄果蠅的細(xì)胞裝片中各細(xì)胞內(nèi)染色體上的B、b基因雜交,目的就是通過熒光點(diǎn)的數(shù)目推出X染色體的數(shù)目,從而判斷出該果蠅是否可育。所以,可育的雄果蠅應(yīng)該是有2個熒光點(diǎn),不育的有4個熒光點(diǎn)。 【答案】(1)aaXBXB 4 2:1 5/6 (2)常 ttAAXbY 8 1/5 2 4 5(2011江蘇)玉米非糯性基因(W)對糯性基因(w)是顯性,黃胚乳基因(Y)對白胚乳基因(y)是顯性,這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上。W一和w一表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失(缺失區(qū)段不包括W和w基因),缺失不影響減數(shù)分裂過程。染色體缺失的花粉不育,而染色體缺失的雌配子可育。請回答下列問題:(1)現(xiàn)有基因型分別為WW、Ww、ww、WW一、W一w、ww一6種玉米植株,通過測交可驗(yàn)證“染色體缺失的花粉不育,而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論,寫出測交親本組合的基因型: 。(2)以基因型為Ww一個體作母本,基因型為W一w個體作父本,子代的表現(xiàn)型及其比例為 。(3)基因型為Ww一Yy的個體產(chǎn)生可育雄配子的類型及其比例為 。 (4)現(xiàn)進(jìn)行正、反交實(shí)驗(yàn),正交:WwYy()W一wYy(),反交:W一wYy()WwYy(),則正交、反交后代的表現(xiàn)型及其比例分別為 、 。(5)以wwYY和WWyy為親本雜交得到F1,F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2。選取F2中的非糯性白胚乳植株,植株間相互傳粉,則后代的表現(xiàn)型及其比例為 。 【解析】(1) 此題得從“測交”這一定義入手。雙親中必有一隱性親本ww,另在研究染色體缺失的影響,故另一親本應(yīng)是存在染色體缺失的雜合子W一w。另外,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),需讓這一雜合子作父本,以研究染色體缺失的花粉是否不育;也應(yīng)讓其作母本,以研究染色體缺失的雌配子,所以要進(jìn)行正交與反交兩個級別:ww()W一w();W一w()ww()。 (2)該交配組別中,作父本的W一w個體只能產(chǎn)生可育的w花粉,而母本產(chǎn)生可育的W和w一兩種雌配子,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,后代的基因型及比例為Ww:ww一=1:1,所以,子代表現(xiàn)型非糯性:糯性=1:1。 (3) Ww一Yy的個體為雄性,其中存在著染色體缺失問題,相應(yīng)花粉不育,因此能產(chǎn)生的可育配子為WY:Wy=1:1 (4)要注意“染色體缺失的花粉不育”這一信息整合到分析過程中,正交組合中的父本存在花粉不育問題,它只能產(chǎn)生兩種可育花粉,即第(3)題中的兩種,分析得出,其后表現(xiàn)型為非糯性黃胚乳:非糯性白胚乳:糯性黃胚乳:糯性白胚乳=3:1:3:1;而反交組合中,存在染色體缺失的是母本,其雌配子均可育,因此后代表現(xiàn)型為非糯性黃胚乳:非糯性白胚乳:糯性黃胚乳:糯性白胚乳=9:3:3:1。(5)題中所得F1基因型為WwYy,自交所得F2中非糯性白胚乳植株的基因型及比例為:1/3WWyy、2/3Wwyy,它們相互授粉,即為隨機(jī)自由交配,這其中存在自交,也存在雜交,交配組合為:1/3WWyy1/3WWyy、2/3Wwyy2/3Wwyy、1/3WWyy2/3Wwyy2,分析各組子代表現(xiàn)及比例,并作匯總,得出:非糯性白胚乳:糯性白胚乳=8:1。【答案】(1) ww()W一w();W一w()ww() (2)非糯性:糯性=1:1 (3)WY:Wy=1:1 (4)非糯性黃胚乳:非糯性白胚乳:糯性黃胚乳:糯性白胚乳=3:1:3:1非糯性黃胚乳:非糯性白胚乳:糯性黃胚乳:糯性白胚乳=9:3:3:1 (5)非糯性白胚乳:糯性白胚乳=8:16(2011山東)薺菜的果實(shí)形狀有三角形和卵圓形兩種,該形狀的遺傳涉及兩對等位基因,分別是A、a和B、b表示。為探究薺菜果實(shí)形狀的遺傳規(guī)律,進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)(如圖)。(1)圖中親本基因型為 。根據(jù)F2表現(xiàn)型比例判斷,薺菜果實(shí)形狀的遺傳遵循 。F1測交后代的表現(xiàn)型及比例為 。另選兩種基因型的親本雜交,F(xiàn)1和F2的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同,推斷親本基因型為 。(2)圖中F2三角形果實(shí)薺菜中,部分個體無論自交多少代,其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí),這樣的個體在F2三角形果實(shí)薺菜中的比例為 ;還有部分個體自交后發(fā)生性狀分離,它們的基因型是 。(3)薺菜果實(shí)形狀的相關(guān)基因a,b分別由基因A、B突變形成,基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因,這體現(xiàn)了基因突變具有 的特點(diǎn)。自然選擇可積累適應(yīng)環(huán)境的突變,使種群的基因頻率發(fā)生 ,導(dǎo)致生物進(jìn)化。(4)現(xiàn)有3包基因型分別為 AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子,由于標(biāo)簽丟失而無法區(qū)分。根據(jù)以上遺傳規(guī)律,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定每包種子的基因型。有已知性狀(三角形果實(shí)和卵形果實(shí))的薺菜種子可供選用。實(shí)驗(yàn)步驟: ; ; 。結(jié)果預(yù)測:如果 ,則包內(nèi)種子基因型為AABB;如果 ,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;如果 ,則包內(nèi)種子基因型為aaBB。【解析】本題考查有關(guān)遺傳基本定律、變異和育種等相關(guān)知識。從圖中可以看出三角形果實(shí)是顯性,交配產(chǎn)生的后代比例接近15:1,所以是只要有顯性基因存在就表現(xiàn)為顯性,而子一代只有一種表現(xiàn)型,則親本的基因型分別為AABB 和 aabb,符合基因自由組合定律;和圖解中相似的雜交過程是另外兩種純合子交配,即AAbb和aaBB;F1基因型為AaBb,則測交后代基因型及比例為AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1;表型比為三角形果實(shí):卵圓形果實(shí)為3:1;基因突變通常是不定向,基因頻率定向改變的方向就是生物進(jìn)化的方向;對于確定某個體基因型,一般選用隱性性狀個體進(jìn)行交配,得到F1后再自交,看F2的性狀比例是多少確定親本的基因型?!敬鸢浮浚?)AABB 和 aabb 基因的自由組合定律 三角形果實(shí):卵圓形果實(shí)=3:1 AAbb和aaBB (2)7/15 AaBb aaBb Aabb (3)不定向性 定向改變 (4)方案一 分別將三包荸薺種子和卵圓形果實(shí)種子種下,待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株和卵圓形果實(shí)種子發(fā)育成的植株進(jìn)行雜交,得到F1種子;將得到的F1種子分別種下,植株成熟后進(jìn)行自交,得到F2種子;將F2種子種下,植株成熟后分別觀察統(tǒng)計(jì)F2所有果實(shí)性狀及比例。若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=15:1,則包內(nèi)種子基因型為AABB;若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=27:5,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=3:1,則包內(nèi)種子基因型為aaBB。方案二 分別將三包荸薺種子和卵圓形果實(shí)種子種下,待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株和卵圓形果實(shí)種子發(fā)育成的植株進(jìn)行雜交,得到F1種子;將得到的F1種子分別種下,植株成熟后再與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到F2種子;將F2種子種下,植株成熟后分別觀察統(tǒng)計(jì)F2所有果實(shí)性狀及比例。若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=3:1,則包內(nèi)種子基因型為AABB;若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=5:3,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;若F2植株上果實(shí)性狀為三角形:卵圓形=1:1,則包內(nèi)種子基因型為aaBB。7(2011安徽)雄家蠶的性染色體為ZZ,雌家蠶為ZW。已知幼蠶體色正?;颍═)與油質(zhì)透明基因(t)是位于Z染色體上的一對等位基因,結(jié)天然綠色蠶基因(G)與白色蠶基因(g)是位于常染色體上的一對等位基因,T 對t,G對g為顯性。(1)現(xiàn)有一雜交組合:ggZTZT X GGZtW,F(xiàn)1中結(jié)天然綠色蠶的雄性個體所占比例為_, F2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結(jié)天然綠色蠶的雄性個體所占比例為_。(2)雄性蠶產(chǎn)絲多,天然綠色蠶絲銷路好。現(xiàn)有下來基因型的雄、雌親本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、gg ZTZt、ggZt Zt GgZtZt,請?jiān)O(shè)計(jì)一個雜交組合,利用幼蠶體色油質(zhì)透明區(qū)別的特點(diǎn),從F1中選擇結(jié)天然綠色蠶的雄蠶用用生產(chǎn)(用遺傳圖解和必要的文字表述)?!窘馕?

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