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文檔簡介

孟德爾遺傳主題知識講座孟德爾遺傳主題知識講座第1頁一、Mendel豌豆雜交試驗(yàn)二、分離規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

三、分離規(guī)律普遍性四、顯性表現(xiàn)及其與環(huán)境關(guān)系第一節(jié)分離規(guī)律孟德爾遺傳主題知識講座第2頁性狀(character):生物體所表現(xiàn)形態(tài)特征和生理特征。

單位性狀(unitcharacter):把生物體性狀總體分為一個個單位來研究,每個性狀就叫單位性狀。相對性狀(contrastingcharacter):單位性狀在不一樣個體上不一樣表現(xiàn)?;蛲粏挝恍誀畈灰粯颖憩F(xiàn)類型。如:花色有紅花、白花;株高有高、矮等。分離規(guī)律:一對相對性狀遺傳規(guī)律。

幾個概念孟德爾遺傳主題知識講座第3頁一、Mendel豌豆雜交試驗(yàn)

孟德爾遺傳主題知識講座第4頁以紅花×白花為例:

P紅花(♀)×白花(♂)白花(♀)×紅花(♂)↓↓F1

紅花紅花↓

F2

紅花白花紅花白花株數(shù)705224

百分比3:1約3:1

(正交、反交結(jié)果一致)

F1紅花(♀×白花(♂)F1紅花(♀)×白花(♂)↓↓測交后代:紅花白花紅花白花

1

:

1

1

:

1孟德爾遺傳主題知識講座第5頁遺傳育種常見符號和概念

P------親本(parent)

♀------母本(普通寫在前邊為母本femaleparent,后者為父本maleparent)×------雜交

------自交。指同一株花授粉(同株同花,同株異花)去雄------把母本花蕾雄蕊摘除人工授粉------將父本花粉授到母本柱頭上

F------雜種后代(filialgeneration)

F1------雜種一代(指雜交當(dāng)代所結(jié)種子及長成植株)

F2------雜種二代(指F1自交所結(jié)種子及長成植株)

F3------雜種三代(指F2自交所結(jié)種子及長成植株)

孟德爾遺傳主題知識講座第6頁測交:用純合隱性個體與被測個體雜交,用來測定其基因型?;亟唬河糜H本之一與F1雜交。顯性性狀------F1代表現(xiàn)出來親本性狀。隱性性狀------F1代未表現(xiàn)出來親本性狀。正交------普通把首先采取雜交方式稱為正交。反交------把正交♀用作♂,把♂用作♀,即顛倒過來雜交方式。遺傳育種常見符號和概念孟德爾遺傳主題知識講座第7頁孟德爾遺傳主題知識講座第8頁Mendel豌豆雜交試驗(yàn)結(jié)果孟德爾遺傳主題知識講座第9頁Mendel試驗(yàn)得出兩點(diǎn)結(jié)論

①F1全部植株性狀表現(xiàn)一致,只表現(xiàn)一個親本性狀--——顯性性狀,另一個性狀隱藏——隱性性狀②F2植株在性狀表現(xiàn)上不一樣。一個別植株表現(xiàn)顯性性狀,另一個別植株表現(xiàn)隱性性狀。兩種性狀都表現(xiàn)出來了,即出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象。而且顯性性狀:隱性性狀=3:1孟德爾遺傳主題知識講座第10頁二、分離規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(實(shí)質(zhì))

1909年丹麥遺傳學(xué)家約翰生(Johannsen)把孟德爾遺傳因子稱為基因。

分離規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):性狀是由基因控制,基因在染色體上,成正確基因(等位基因)在成正確同源染色體上,減數(shù)分裂時,同源染色體要發(fā)生分離,基因就跟著分離。等位基因:位于同源染色體對等位點(diǎn)上基因。分離規(guī)律就是等位gene是要發(fā)生分離。非等位基因:

ABCab

c孟德爾遺傳主題知識講座第11頁

紅花(♀)×

白花(♂)

白花(♀)×

紅花(♂)

配子:

C

c

c

C

F1:

紅花白花

CcccF2:紅花白花

CCccccCCCc♀♂

C

c

C

c

CCCc

紅花紅花

Cccc

紅花白花cc×

孟德爾遺傳主題知識講座第12頁幾個概念

基因型(genotype):個體基因組合。如紅花CC或Cc,白花是cc。表現(xiàn)型(phenotype):生物體表現(xiàn)出來性狀。是基因型和環(huán)境共同作用結(jié)果。如CC、Cc表現(xiàn)型為紅花,cc為白花。純合體:成對基因相同個體,CC、cc,即基因型純合個體。雜合體:成對基因不一樣個體,Cc雜合基因型。純合體只產(chǎn)生一個配子,自交后代和測交后代沒有性狀分離;雜合體產(chǎn)生兩種配子,自交后代和測交后代都有性狀分離。所以自交和測交都能夠判別該株是純合體還是雜合體。株系:一個單株自交后代。

F2CCCccc↓

F3CC1CC,2Cc,1cccc孟德爾遺傳主題知識講座第13頁三、分離規(guī)律普遍性

1、植物

棉花:

紅葉棉×普通棉

紅葉棉

3紅葉:1普通等位基因分離是在減數(shù)分裂時發(fā)生。如玉米花粉分離:糯與非糯是由一對等位基因控制,分別控制著籽粒和花粉粒淀粉性質(zhì)。非糯為顯性Wx——

控制直鏈淀粉+KI→蘭黑色糯為隱性wx———

控制支鏈淀粉+KI→紅棕色蘭黑色花粉粒1

花粉粒+KI:

紅棕色花粉粒1

全部動物、植物在配子階段就表現(xiàn)出分離規(guī)律。

Wxwx種子

孟德爾遺傳主題知識講座第14頁

2、動物

兔子:

青紫蘭兔×白兔

青紫蘭兔

(注意動物自交)

3青紫蘭兔:1白兔

人類:有耳垂女人(AA)×無耳垂男人(aa)

Aa(有耳垂)×aa(無耳垂)↓

1Aa(有耳垂):

1aa(無耳垂)孟德爾遺傳主題知識講座第15頁3、微生物

紅色面包霉:

融合減數(shù)分裂

正常紅色菌絲(A)合子Aa4個子囊孢子白色菌絲(a)

1次有絲分裂

8個子囊孢子

分別培養(yǎng),結(jié)果4個紅色菌絲、

4個白色菌絲。說明等位基因在減數(shù)分裂時發(fā)生了分離。孟德爾遺傳主題知識講座第16頁四、顯性表現(xiàn)及其與環(huán)境關(guān)系

(一)顯性表現(xiàn)類型

1、完全顯性(completedominance)

F1只表現(xiàn)一個親本性狀,這種顯性表現(xiàn)稱為完全顯性。

2、不完全顯性(Incompletedominance)

F1表現(xiàn)雙親中間類型,也叫無顯性。紫茉莉花:花色陳楨:金魚試驗(yàn)紅花RR×白花rr不透明魚(正常)×透明魚↓↓粉紅花Rr五花魚(半透明)×五花魚↓

1RR:2Rr:1rr1/4透明:2/4半透明:1/4不透明

1紅:2粉紅:1白

表現(xiàn)型與基因型種類和百分比是一致。孟德爾遺傳主題知識講座第17頁

3、共顯性(codominance)

雙親性狀在F1同一個個體上表現(xiàn)出來,但不是中間類型。羊:黑羊×白羊↓花羊(一片黑,一片白)人:鐮形紅血球貧血癥正常人紅血球是碟形;患者紅血球在缺氧時是鐮刀形,嚴(yán)重貧血,關(guān)節(jié)痛,發(fā)育不好。正常人×患者(純合)↓兒女紅血球有正常和鐮形兩種,這種人平時并不表現(xiàn)嚴(yán)重貧血,在缺O(jiān)2時才發(fā)病。這兩種紅血球在同一個體上表現(xiàn)。

4、鑲嵌顯性(mosaicdominace)

F1一個個體不一樣部位分別表現(xiàn)兩個親本性狀。辣椒:紫花×白花→F1:花瓣邊緣為紫色,中央為白色。孟德爾遺傳主題知識講座第18頁(二)顯性表現(xiàn)與環(huán)境條件關(guān)系

1、性別綿羊角遺傳,有角品種×無角品種F1雜合體Hh時,♀表現(xiàn)為無角,♂表現(xiàn)為有角。人禿頂遺傳,BB男女均禿,bb男女均不禿,Bb男性為禿頂(顯性),而Bb女性則不禿頂(隱性)。孟德爾遺傳主題知識講座第19頁2、陽光“太陽紅”玉米,該性狀受一對基因控制,植株接觸陽光個別表現(xiàn)紅色(顯性),不見陽光個別不表現(xiàn)紅色(紅色為隱性)。3、溫度

低溫強(qiáng)光:紅色花(顯性)金魚草:紅花×象牙色花→F1

高溫遮光:象牙色花(顯性)

孟德爾遺傳主題知識講座第20頁4、營養(yǎng)

兔子脂肪顏色:YY,Yy------白脂肪,yy------黃脂肪,但不喂綠色植物,不論Y還是y均為白脂肪。分析發(fā)覺Y-----能合成色素分解酶----把色素分解掉----白脂肪

y-----不能合成色素分解酶----不能分解色素----黃脂肪顯性基因Y與白脂肪表現(xiàn)型關(guān)系及隱性基因y與黃脂肪關(guān)系都是間接,顯性基因與隱性基因關(guān)系決不是顯性基因抑制了隱性基因作用,而是它們各自參加一定代謝過程,分別起著各自作用。一個基因是顯性還是隱性取決于它們各自作用性質(zhì),取決于它們能不能控制某個酶合成。另外,顯性表現(xiàn)還與遺傳背景(基因型)相關(guān),因?yàn)榛蛑g存在相互作用。

孟德爾遺傳主題知識講座第21頁第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一、Mendel豌豆雜交試驗(yàn)

二、獨(dú)立分配規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

三、多對基因遺傳

四、基因互作五、分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律應(yīng)用

孟德爾遺傳主題知識講座第22頁1、自交試驗(yàn)

P黃子葉圓?!辆G子葉皺?!?/p>

F1黃圓↓

F2

黃圓黃皺綠圓綠皺總數(shù)實(shí)得種子數(shù)31510110832556

理論百分比9:3:3:1

按單個性狀分析:子葉顏色:黃子葉∶綠子葉=(315+101)∶(108+32)=416∶140≈3∶1

子粒形狀:圓?!冒櫫#剑?15+108)∶(101+32)=423∶133≈3∶1一、Mendel豌豆雜交試驗(yàn)孟德爾遺傳主題知識講座第23頁

說明單個性狀分離仍遵照分離規(guī)律,并沒有被其它性狀所影響,即性狀之間遺傳是獨(dú)立、互不干擾,出現(xiàn)新性狀是自由組合結(jié)果。孟德爾遺傳主題知識講座第24頁

按兩個性狀分析:經(jīng)統(tǒng)計分析,上述試驗(yàn)實(shí)際結(jié)果符合9:3:3:1百分比。從概率上講,既然子葉和粒形分離是獨(dú)立,那么兩性狀組合出現(xiàn)概率就是這兩個獨(dú)立性狀分別出現(xiàn)概率之積。

F2代出現(xiàn)黃子葉概率是3/4綠子葉概率是1/4圓粒概率是3/4皺粒概率是1/4∵各性狀在F2代出現(xiàn)是獨(dú)立∴同時出現(xiàn):黃子葉圓粒概率是3/4×3/4=9/16黃子葉皺粒概率是3/4×1/4=3/16綠子葉圓粒概率是1/4×3/4=3/16

綠子葉皺粒概率是1/4×1/4=1/16孟德爾遺傳主題知識講座第25頁2、測交試驗(yàn)

P黃子葉圓?!辆G子葉皺?!?/p>

F1黃圓×綠皺↓黃圓黃皺綠圓綠皺

F1作♀結(jié)果31272626F1作♂結(jié)果24222526

百分比1:1:1:1孟德爾遺傳主題知識講座第26頁

Mendel對試驗(yàn)結(jié)果解釋:不一樣相對性狀遺傳因子,在遺傳過程中,這一對因子與另一對因子分離是互不干擾,各自獨(dú)立分配到配子中去。從細(xì)胞學(xué)角度認(rèn)為:控制不一樣性狀基因位于非同源染色體上,在減數(shù)分裂形成配子過程中,各對等位基因隨同源染色體獨(dú)立分離,非等位基因隨非同源染色體自由組合。非等位基因:不一樣位點(diǎn)基因。它們或者位于非同源染色體上,或者位于同源染色體不一樣位點(diǎn)上。

二、獨(dú)立分配規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(實(shí)質(zhì))孟德爾遺傳主題知識講座第27頁孟德爾遺傳主題知識講座第28頁自交試驗(yàn):

P黃圓YYRR×綠皺yyrr

配子YRyr↘↙F1

黃圓YyRrF2YRYryRyrYRYYRRYYRrYyRRYyRr

黃圓黃圓黃圓黃圓

YrYYRrYYrrYyRrYyrr

黃圓

黃皺

黃圓

黃皺

yRYyRRYyRryyRRyyRr

黃圓

黃圓

綠圓綠圓

yrYyRrYyrryyRryyrr

黃圓

黃皺

綠圓綠皺F2共有16個組合,其中包含9種基因型:YYRRYYrr2對基因純合yyRR各占1/16yyrrYYRr1對基因純合YyRR1對雜合Yyrr各占2/16yyRrYyRr2對雜合占4/164種表現(xiàn)型:

Y_R_黃圓9/16Y_rr黃皺3/16yyR_綠圓3/16yyrr綠

1/16

孟德爾遺傳主題知識講座第29頁測交試驗(yàn):

P黃子葉圓粒YYRR

×綠子葉皺粒yyrr

配子YR↓yr

F1黃圓YyRr×綠皺yyrr

配子YRYryRyryr

YyRrYyrryyRryyrr

黃圓黃皺綠圓綠皺理論百分比1:1:1:1孟德爾遺傳主題知識講座第30頁

獨(dú)立分配規(guī)律遺傳特點(diǎn):

F1自交后代(F2)展現(xiàn)9種基因型,4種表現(xiàn)型9:3:3:1;

F1測交后代(Ft)展現(xiàn)4種基因型1:1:1:1,4種表現(xiàn)型1:1:1:1。

孟德爾遺傳主題知識講座第31頁獨(dú)立分配規(guī)律普遍性例1:番茄P高莖、缺刻葉×矮莖、馬鈴薯葉

DDPP↓ddppF1DdPp

高莖、缺刻葉↓

F2

高缺高馬矮缺矮馬

9:3:3:1

例2:果蠅P長翅、紅眼×殘翅、墨眼

VVSS↓vvssF1VvSs

長、紅↓

F2長紅長墨殘紅殘墨

9:3:3:1孟德爾遺傳主題知識講座第32頁1、三對基因遺傳3對基因分別載在3對非同源染色體上,后代表現(xiàn)就符合獨(dú)立分配規(guī)律。P黃子葉圓粒紅花×綠子皺粒白花

YYRRCC↓

yyrrcc

F1黃圓紅

YyRrCc↓

分枝法推導(dǎo):

F1產(chǎn)生配子種類和百分比:

↗1/2C----------1/8YRC1/2R↗↘1/2c----------1/8YRc1/2Y↘↗1/2C---------┇1/2r↘1/2c----------┇

↗1/2C---------1/8yRC1/2R↗↘1/2c----------1/8yRc1/2y↘↗1/2C---------┇1/2r↘1/2c----------1/8yrc三、多對基因遺傳孟德爾遺傳主題知識講座第33頁F2代基因型種類和百分比:

↗1/4CC--------1/64YYRRCC1/4RR→2/4Cc--------2/64YYRRCc↗↘1/4cc--------1/64YYRRcc1/4YY→2/4Rr↘┇1/4rr┇↗2/4Yy→┇↘┇1/4RR↗┇1/4yy→2/4Rr↘↗1/4CC--------1/64yyrrCC1/4rr→2/4Cc--------2/64yyrrCc↘1/4cc---------1/64yyrrcc1、三對基因遺傳P黃圓紅×綠皺白

YYRRCC↓yyrrcc

F1黃圓紅

YyRrCc↓

孟德爾遺傳主題知識講座第34頁

F2代表現(xiàn)型種類和百分比:

↗3/4紅----------27/64黃圓紅

3/4圓↗↘1/4白----------┇3/4黃↘↗3/4紅----------┇1/4皺↘1/4白----------┇

↗3/4紅----------┇3/4圓↗↘1/4白----------┇1/4綠↘↗3/4紅----------┇1/4皺↘1/4白----------1/64綠皺白

F2代共64個組合、27種基因型、8種表現(xiàn)型。1、三對基因遺傳P黃圓紅×綠皺白

YYRRCC↓yyrrcc

F1

黃圓紅

YyRrCc↓

孟德爾遺傳主題知識講座第35頁2、多對基因遺傳

此表適用條件:(1)n對基因控制n對相對性狀;(2)n對基因?qū)ξ挥诜峭慈旧w上;(3)完全顯性。如是7對基因,AABbCcDDEeFfGg,問F2------?

孟德爾遺傳主題知識講座第36頁四、基因互作

概念:許多試驗(yàn)證實(shí)基因和性狀遠(yuǎn)不是“一對一”關(guān)系,實(shí)際上很多性狀是受許多基因影響。有時兩對基因遺傳現(xiàn)象并不符合9:3:3:1百分比,有時一個性狀受兩對或更多對基因控制。這種不一樣對基因相互作用決定一個性狀表現(xiàn),稱為基因互作(interactionofgenes)。比如:英國貝特生(Bateson)和潘耐特(Punnett)雞冠形狀遺傳試驗(yàn):孟德爾遺傳主題知識講座第37頁×ppRR玫瑰冠PPrr豌豆冠PpRr胡桃冠9P_R_3P_rr3ppR_1pprr

9胡桃冠:3豌豆冠:3玫瑰冠:1單片冠

一個單位性狀受兩對基因控制相互交配孟德爾遺傳主題知識講座第38頁1、互補(bǔ)作用

互補(bǔ)作用(complementaryeffect):兩對獨(dú)立遺傳基因位點(diǎn)都有顯性基因存在時,決定一個性狀發(fā)育,當(dāng)只有一個位點(diǎn)有顯性基因或兩個位點(diǎn)都是隱性基因時,則表現(xiàn)另一性狀,這種互作類型稱為互補(bǔ)作用。發(fā)生互補(bǔ)作用基因稱為互補(bǔ)基因(complementarygene)。例1、香豌豆:白花×白花

CCpp↓ccPPF1

紫花CcPp↓

F29/16紫花:7/16白花

9C_P_:7(3C_pp+3ccP_+1ccpp)孟德爾遺傳主題知識講座第39頁例2、玉米糊粉層顏色:基礎(chǔ)色素基因ACR無色(白色)AAccRR×無色AACCrr

當(dāng)兩個親本均為aa時,后代均為無色

CcRr有色↓

9C_R_:7(3C_rr+3ccR_+1ccrr)

有色無色三對基因互補(bǔ)作用,F(xiàn)2表現(xiàn)型百分比?返祖遺傳(atavism):經(jīng)過基因互作出現(xiàn)了祖先表現(xiàn)性狀。如玉米雄穗上結(jié)雌穗。孟德爾遺傳主題知識講座第40頁2、積加作用

積加作用(additiveeffect):一個性狀受兩對獨(dú)立遺傳基因控制,兩個位點(diǎn)都有顯性基因時表現(xiàn)一個性狀;只有一個位點(diǎn)有顯性基因時,表現(xiàn)相同性狀;沒有顯性基因時,則表現(xiàn)第三種性狀。例:南瓜瓜形:有長形、園形、扁形扁形×園形園形×長形有時出現(xiàn):園形×園形↓↓AAbb↓aaBB

扁形(顯性)園形(顯性)扁形AaBb↓

3扁:1園3園:1長9A_B_:6(3A_bb+3aaB_):1aab9扁6園1長說明瓜形受兩對基因控制孟德爾遺傳主題知識講座第41頁3、重合作用

重合作用(duplicateeffect):只要有顯性基因存在時,都表現(xiàn)同一個性狀。只有沒有顯性基因時,才表現(xiàn)另一個性狀。表現(xiàn)重合作用基因稱為重合基因。如:薺菜蒴果形狀:

P三角形(T1T1T2T2)×卵形(t1t1t2t2)↓

F1

三角形(T1t1T2t2)↓

F215三角形:1卵形

15(9T1_T2_+3T1_t2t2+3t1t1T2_)1t1t1t2t2

同理:3對重合基因時,F(xiàn)2表現(xiàn)型百分比?孟德爾遺傳主題知識講座第42頁4、顯性上位作用(epistaticdominace)

上位性(epistasis):兩對獨(dú)立遺傳基因共同對一對相對性狀發(fā)生作用,其中一對基因?qū)α硪粚虮憩F(xiàn)有遮蓋作用。起遮蓋作用基因叫上位基因,被遮蓋基因叫下位基因。假如上位基因是顯性基因則叫顯性上位,假如上位基因是隱性基因則叫隱性上位(見5)。孟德爾遺傳主題知識講座第43頁例:西葫蘆果皮顏色:白皮、黃皮、綠皮。顯性白皮基因(W)對顯性黃皮基因(Y)有上位性作用,即,當(dāng)W存在時,妨礙Y表現(xiàn),呈白皮;缺乏W時,Y表現(xiàn)黃皮,W、Y均不存在時,表現(xiàn)y綠皮。

PWWYY×wwyy

白皮↓綠皮

F1WwYy白皮↓

F212(9W_Y_+3W_yy):3wwY_:1wwyy

白皮黃皮綠皮孟德爾遺傳主題知識講座第44頁5、隱性上位作用(epistaticrecessiveness)

例:玉米糊粉層(蛋白質(zhì)層)顏色

C------紅色、c------無色、Pr------紫色、pr------無色,其中cc對Pr有上位作用

P紅色CCprpr×白色ccPrPr↓F1

紫色CcPrpr↓

F29C_Pr_:3C_prpr:4(ccPr_+1ccprpr)

紫色紅色無色孟德爾遺傳主題知識講座第45頁

上位作用與顯性作用區(qū)分:

上位作用發(fā)生于兩對非等位基因之間,而顯性作用發(fā)生在同一對等位基因兩個組員之間。孟德爾遺傳主題知識講座第46頁6、抑制作用

抑制作用(inhibitingeffect):在兩對獨(dú)立遺傳基因中,其中一對顯性基因本身并不控制性狀表現(xiàn),但對另一對顯性基因表現(xiàn)有抑制作用。起抑制作用基因稱為抑制基因。

例、雞毛色遺傳,C------有色,I(抑制基因)存在時C不能表現(xiàn)。

P來航雞白羽毛×溫德雞白羽毛

IICC↓iiccF1IiCc白羽毛↓

(互交)

F213(9I_C_+3I_cc+1iicc)白羽毛:3iiC_有色羽毛

孟德爾遺傳主題知識講座第47頁

抑制作用與顯性上位作用區(qū)分:抑制基因本身不控制性狀,而顯性上位基因除遮蓋其它基因表現(xiàn)外,本身還決定性狀。

孟德爾遺傳主題知識講座第48頁

六種基因互作比較

互作類型F2表現(xiàn)型比率

互補(bǔ)作用9:7

重合作用15:1

抑制作用13:3

積加作用9:6:1

顯性上位12:3:1

隱性上位9:3:4孟德爾遺傳主題知識講座第49頁幾個概念多因一效(multigeniceffect):許多基因影響同一性狀表現(xiàn)。例:玉米籽粒糊粉層顏色與6對以上基因相關(guān);果蠅眼睛顏色與40多對基因相關(guān);正常葉綠素形成與50多對基因相關(guān)。主基因:對某一性狀影響起主要作用基因。修飾基因:對某一性狀起微小作用基因。例:牛毛色花斑是由一對隱性基因控制,而花斑大小則是一組修飾基因影響主基因結(jié)果。孟德爾遺傳主題知識講座第50頁一因多效(pleiotropism):一個基因影響許多性狀表現(xiàn)。例:水稻矮化基因,除矮化作用外,普通還有提升分蘗力,增加葉綠素含量作用。從生物發(fā)育整體出發(fā)來了解“多因一效”和“一因多效”:(1)一個性狀發(fā)育是由許多基因所控制許多生化過程連續(xù)作用結(jié)果------解釋多因一效;(2)生物體內(nèi)生化

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