1939年英国剑桥大学的希尔(Robert．Hill)发现在分离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气，以后发现生物中重要的氢载体NADP+也可以作为生理性的希尔氧化剂，从而使得希尔反应的生理意义得到了进一步肯定。
（1）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中___________ 阶段的部分变化。氧化剂可作为_______________ 。希尔反应活力的测定最简单直接的方法是__________________ 。
将水稻叶肉细胞破碎并进行差速离心处理，分离得到的叶绿体等量分装到试管A-G中，按下表设计，在其他条件相同且适宜的情况下进行实验。
注：+表示给予适宜的相关条件，-表示不给予相关条件。
会持续产生（CH2O）的试管有______ ，会持续产生O2的试管有______ 。
（2）上面光合作用过程图解，具有光化学活性，既是光能的捕捉器，又是光能的转换器的色素是______________ ，光能首先转变为___ ，然后转变为___ 中的活跃的化学能，最后转变为糖类等有机物中的________ 。
卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。
（3）他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，将反应时间缩短到0．5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，这说明CO2中C的转移路径是_______ 。
上述实验中卡尔文是通过控制________ 来探究CO2中碳原子转移路径的。光合作用直接产物三碳糖，每形成4个三碳糖，需要固定________ 分子CO2，产生_____ 个五碳化合物
（4）卡尔文通过改变实验条件来探究光合作用过程中固定CO2的化合物，他改变的实验条件是____ ；这时他发现C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5。
（5）他通过停止光照，来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果应为下图中的______ （填字母）图。原因是：在这种条件下，光反应产生_______________ 减少了。
（6）上述实验中，卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70℃的热酒精中，从而使_________ 失活，细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态。利用不同化合物在层析液中的溶解度不同，分离出各种化合物。卡尔文在光合作用研究中采用了_________ 和_______________ 等技术方法
（1）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中
将水稻叶肉细胞破碎并进行差速离心处理，分离得到的叶绿体等量分装到试管A-G中，按下表设计，在其他条件相同且适宜的情况下进行实验。
| A | B | C | D | E | F | G |
光照 | + | + | - | + | - | - | - |
CO2 | + | - | + | - | + | + | + |
NADP+ | -+ | - | - | + | - | - | - |
NADPH | - | - | - | - | + | + | - |
ATP | - | - | - | - | + | - | + |
注：+表示给予适宜的相关条件，-表示不给予相关条件。
会持续产生（CH2O）的试管有
（2）上面光合作用过程图解，具有光化学活性，既是光能的捕捉器，又是光能的转换器的色素是
卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。
（3）他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，将反应时间缩短到0．5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，这说明CO2中C的转移路径是
上述实验中卡尔文是通过控制
（4）卡尔文通过改变实验条件来探究光合作用过程中固定CO2的化合物，他改变的实验条件是
（5）他通过停止光照，来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果应为下图中的
（6）上述实验中，卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70℃的热酒精中，从而使
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（已下线）第5章 细胞的能量供应和利用（能力提升）-2020-2021学年高一上学期《单元测试定心卷》（人教版2019必修1）河北省石家庄市二中实验学校2022-2023学年高一上学期期末生物试题
更新时间：2020/09/04 09:44:49
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】不同植物的光合作用机制不完全相同，大豆是 C3植物，而玉米是一类具有高光合作用效率的C4植物。下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程，由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶，CO2浓度高时，倾向于催化五碳糖和CO2反应：O2浓度高时，倾向于催化五碳糖和O2反应生成CO2（称为光呼吸）。回答下列问题：__________ ；与改正之后相比，该色素提取液对___________ 光（填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）的吸收减少。
(2)据图分析，固定CO2的受体是___ ；夏季正午C4植物光呼吸强度__________ （填“大于”或“小于”） C3 植物。
(3)已知光照强度增大会导致光呼吸速率增强，原因可能是___________ 。
(4)若研究员欲用14C 追踪玉米光合作用过程中物质转移过程，采用_________ 法进行研究。利用玉米叶片进行有关实验，实验中多次打孔获得叶圆片，并对叶圆片进行干燥称重，结果如下表（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。则叶圆片光照1h后的有机物积累量表达式是（用表中相关字母表示）___________ 。
(2)据图分析，固定CO2的受体是
(3)已知光照强度增大会导致光呼吸速率增强，原因可能是
(4)若研究员欲用14C 追踪玉米光合作用过程中物质转移过程，采用
| 实验前 | 黑暗lh后 | 再光照1h后 | |
| 叶圆片干燥称重 （g/cm2） | x | y | z |
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较难
(0.4)
【推荐2】丹东地区气候适宜，是蓝莓的优质生产基地，东港蓝莓已成功入选全国名特优新农产品名录。科研人员以某蓝莓品种为实验材料，采用拱棚覆膜方式研究不同光质对蓝莓植株光合作用的影响（其中白膜为对照组，各种颜色的薄膜只能通过相应颜色的光），将下列各组在大气CO2浓度下，光照、温度等条件适宜的环境中培养相同时间。下表为不同颜色薄膜覆盖对蓝莓植株各指标的影响。回答下列问题：
（1）欲测定叶片中叶绿素含量，首先取新鲜叶片，用无水乙醇作溶剂，并加入少量__________________ ，快速充分研磨并过滤，再将其置于红光下测定其吸光度以测量其叶绿素含量——使用红光检测的原因是__________________ 。
（2）绿膜覆盖组的蓝莓植株叶绿素含量增加最显著，其生理意义是__________________ 。
（3）在实验中若适当提高CO2浓度，则各组蓝莓的光合速率也随之提高，出现这种变化的原因是__________________ ；结合实验及表中数据，你对蓝莓增产的建议是：__________________ 。
（4）种植中发现，在干旱胁迫下，蓝莓叶肉细胞中光合色素会降解，导致各组光合速率均降低。有研究表明，光合色素的降解程度与ABA（脱落酸）的浓度呈正相关。请以蓝莓ABA缺失突变体为材料，设计实验验证该结论，写出实验思路和预期结果（注意：光合色素含量的测定方法不作要求）。
实验思路：____________________________________ ；
预期结果：____________________________________ 。
处理组 | 叶绿素a（mgg-1） | 叶绿素b（mgg-1） | 光合速率（umol．m-2．s-1） |
绿膜 | 6．34 | 3．55 | 9．03 |
红膜 | 4．34 | 2．32 | 9．39 |
黄膜 | 4．09 | 2．23 | 10．71 |
蓝膜 | 5．49 | 2．67 | 12．09 |
白膜 | 3．85 | 1．91 | 10．94 |
（2）绿膜覆盖组的蓝莓植株叶绿素含量增加最显著，其生理意义是
（3）在实验中若适当提高CO2浓度，则各组蓝莓的光合速率也随之提高，出现这种变化的原因是
（4）种植中发现，在干旱胁迫下，蓝莓叶肉细胞中光合色素会降解，导致各组光合速率均降低。有研究表明，光合色素的降解程度与ABA（脱落酸）的浓度呈正相关。请以蓝莓ABA缺失突变体为材料，设计实验验证该结论，写出实验思路和预期结果（注意：光合色素含量的测定方法不作要求）。
实验思路：
预期结果：
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【推荐3】自然界中植物常会遭受高光照胁迫。近期研究人员发现，植物激素独角金内酯（SLs）通过调节光合作用来帮助植物适应高光照应激。研究人员检测不同品系拟南芥（Col-0和d14）在不同光照强度及处理条件下的叶绿素和类胡萝卜素含量的差异，如图所示。Col-0为野生型拟南芥，d14为SLs信号通路缺失突变体。rac-GR24为SLs类似物。“*”代表比较的两组数据有统计学意义，“*”数量越多，代表统计学上差异越显著；“ns”代表没有统计学意义。
(1)常用的色素提取试剂是___________ 。叶绿素主要吸收_________________ 光。
(2)以下对上图的描述正确的是 。
研究人员进一步检测了rac-GR24对野生型拟南芥在高光照强度下的光能转化率和非光化学淬灭量，如图所示。非光化学淬灭是指植物将吸收的光能转化为热量来消耗过剩的光能。
(3)由图可知，rac-GR24提高了高光照强度下拟南芥光合作用的___________ （光反应/碳反应）阶段，此阶段植物将光能转化为____________________________ 。
(4)关于上图的描述错误的是 。
(5)有文献提示生长素在植物高光照应激适应中发挥作用，为验证生长素是否与SLs具有协同作用，请从下面实验步骤中选择实验组合___________ 。如果两种激素具有协同作用，光能转化率最高的实验组是___________ ，非光化学淬灭量最高的实验组是___________ 。
将数量相等，生长状态一致的拟南芥分成若干组：
①普通光照强度下，野生型拟南芥
②高光照强度下，野生型拟南芥
③高光照强度下，野生型拟南芥，喷施SLs类似物
④高光照强度下，SLs信号缺失突变体，喷施SLs类似物
⑤高光照强度下，野生型拟南芥，喷施生长素类似物
⑥高光照强度下，生长素信号缺失突变体，喷施生长素类似物
⑦高光照强度下，野生型拟南芥，喷施SLs和生长素类似物
选择相同的时间点，测量各组的光能转化率和非光化学淬灭量。
(1)常用的色素提取试剂是
(2)以下对上图的描述正确的是 。
| A．高光照强度会使叶绿素含量下降 |
| B．rac-GR24使高光照强度下叶绿素含量显著下降 |
| C．高光照强度会使类胡萝卜素含量上升 |
| D．SLs信号降低高光照强度下色素的含量 |
研究人员进一步检测了rac-GR24对野生型拟南芥在高光照强度下的光能转化率和非光化学淬灭量，如图所示。非光化学淬灭是指植物将吸收的光能转化为热量来消耗过剩的光能。
(3)由图可知，rac-GR24提高了高光照强度下拟南芥光合作用的
(4)关于上图的描述错误的是 。
| A．高光照强度下光合速率增强突变体组是对照组 |
| B．rac-GR24显著提升了高光照强度下野生型光能转化率 |
| C．rac-GR24使高光照强度下植物将更多的光能用于光合作用 |
| D．高光照强度下类胡萝卜素吸收、传递和转化光能的效率提升 |
将数量相等，生长状态一致的拟南芥分成若干组：
①普通光照强度下，野生型拟南芥
②高光照强度下，野生型拟南芥
③高光照强度下，野生型拟南芥，喷施SLs类似物
④高光照强度下，SLs信号缺失突变体，喷施SLs类似物
⑤高光照强度下，野生型拟南芥，喷施生长素类似物
⑥高光照强度下，生长素信号缺失突变体，喷施生长素类似物
⑦高光照强度下，野生型拟南芥，喷施SLs和生长素类似物
选择相同的时间点，测量各组的光能转化率和非光化学淬灭量。
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(0.4)
【推荐1】为了开发和利用好盐碱地，某科研人员以两年生海棠、石榴和桃树的盆栽苗为实验材料，测定了它们在不同浓度NaCl胁迫下的叶绿体色素含量变化情况，结果如下表所示。请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是__________________ ，表中数据的获得，需要提取和分离叶片中的色素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入___________ 、碳酸钙、二氧化硅。经快速而充分的研磨、过滤后，将色素滤液收集到试管中，塞上橡皮塞。将盛有色素滤液的试管置于适宜的光照条件下2-3min，试管内氧气的含量变化情况为___________ （填“增多”“基本不变”或“减少”）。
（2）研究C02在植物体内的转移途径时，采用的方法是________ 法，光合作用合成的有机物（C6H1206）中的氧来源于原料中的_________ ，有机物（C6H1206）中的氧经细胞在有氧呼吸后转移到终产物________ 中。
（3）分析表中数据，三个树种的___________ 含量均随NaCl浓度的升高而呈现下降趋势。高盐分浓度胁迫下，叶绿素a/b的值因树种的不同而有所差异，已知叶绿素a/b的值越高，越有利于降低盐分对其光合作用和生长的影响。据此分析，三个树种中，盐分胁迫对___________ 盆栽苗光合作用和生长的影响最小，你的推断理由是___________ 。
| 不同浓度 NaCl处理（mg•g-1） | 色素含量（mg•g-1） | 叶绿素a/b | |||||||
| 叶绿素 | 类胡萝卜素 | ||||||||
| 桃树 | 石榴 | 海棠 | 桃树 | 石榴 | 海棠 | 桃树 | 石榴 | 海棠 | |
| 0 | 8.20 | 7.58 | 14.54 | 1.20 | 1.25 | 2.04 | 2.42 | 2.65 | 2.18 |
| 2 | 7.90 | 7.41 | 13.43 | 1.19 | 1.17 | 1.83 | 2.47 | 2.89 | 2.11 |
| 4 | 6.25 | 6.18 | 11.74 | 1.12 | 1.15 | 1.74 | 2.48 | 2.93 | 3.07 |
| 6 | 5.88 | 5.22 | 11.51 | 1.24 | 1.02 | 1.61 | 2.39 | 2.09 | 2.99 |
（2）研究C02在植物体内的转移途径时，采用的方法是
（3）分析表中数据，三个树种的
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名校
【推荐2】植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况，为了探究植物对 遮阴的反应，研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射（P）以及蓝光（B）、红 光（R）在光合有效辐射中所占的比例。然后将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、 B、 C 三组，分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周，测定叶片中叶绿素的含量，结果如表所示。下图为叶绿素 a 和 b 的吸收光谱。回答下列问题：
(1)光系统是位于_______ 上蛋白质和光合色素组成的色素复合体，其功能是________ ，并将水分解为___________ 。
(2)上述实验后 A→B→C 三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是____________ ，B、 C 组植物叶片中叶绿素a/b 比例更适应遮阴环境，据图表分析原因是________ 。
(3)将实验后的 C 组植物置于建筑遮阴环境中，发现光合速率迅速增加，据此推断叶绿体基质中________ （填两个）并没有限制 C组光合作用的进行。
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起植物细胞内生长素含量减少，一个叶片左、右两部分的叶肉细胞输出的生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输（如图所示）。据此推测，图中被遮挡嫩叶叶柄生长状态发生的变化是_________ ，其原因是右侧光照导致___________________________ 。
| 环境条件 | 光合有效辐射（P）（μmol·m-2·s-1） | 蓝光比例（B/P） | 红光比例（R/P） | 叶绿素 a 含量（mg·g-1） | 叶绿素b 含量 （mg·g-1） |
| 阳光直射 | 10500 | 0．25 | 0．39 | 1．21 | 0．28 |
| 建筑遮阴 | 1160 | 0．36 | 0．29 | 1．45 | 0．39 |
| 冠层遮阴 | 800 | 0．33 | 0．27 | 1．58 | 0．45 |
(1)光系统是位于
(2)上述实验后 A→B→C 三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是
(3)将实验后的 C 组植物置于建筑遮阴环境中，发现光合速率迅速增加，据此推断叶绿体基质中
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起植物细胞内生长素含量减少，一个叶片左、右两部分的叶肉细胞输出的生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输（如图所示）。据此推测，图中被遮挡嫩叶叶柄生长状态发生的变化是
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(0.4)
【推荐3】请根据下面两个图来回答：
（1）叶绿素分子存在于图Ⅰ_______ 中（填标号），在图Ⅰ的[2]和[3]中有许多种与光合作用有关的________ ，叶绿素分子吸收光能进行光反应，其产物有_________ 。
（2）如图Ⅱ所示的在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳生植物（在强光照条件下生活的植物）和阴生植物（适于在弱光照条件下生活的植物称为阴生植物，）的净光合速率（用CO2吸收量表示）随光照强度的变化情况，请据图分析回答：
①图中甲、乙两曲线代表的植物中，属于阳生植物的是_______ ，阳生植物的呼吸作用强度比阴生植物的呼吸作用强度_______ （大或小）。
②当光照强度为W时，甲植物光合作用利用的CO2量为_______ ；当光照强度为V时，甲植物与乙植物固定的CO2量的差值为_______ ；在昼夜周期条件下（12h光照、12h黑暗），甲植物需在光照强度在Q﹣﹣﹣V之间的条件下能否正常生长_______ 。（能或否）
③当光合速率与呼吸速率相等时，乙植物所需的光照强度______ 甲植物。（大于或小于）
（1）叶绿素分子存在于图Ⅰ
（2）如图Ⅱ所示的在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳生植物（在强光照条件下生活的植物）和阴生植物（适于在弱光照条件下生活的植物称为阴生植物，）的净光合速率（用CO2吸收量表示）随光照强度的变化情况，请据图分析回答：
①图中甲、乙两曲线代表的植物中，属于阳生植物的是
②当光照强度为W时，甲植物光合作用利用的CO2量为
③当光合速率与呼吸速率相等时，乙植物所需的光照强度
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(0.4)
【推荐1】金海5号玉米几乎整个生长发育期均处于炎热夏季，极易受到高温胁迫。为研究该玉米叶片高温胁迫的温度阈值，研究人员将生长健壮的盆栽玉米移至不同温度的智能气候室中，进行连续10d的控温处理，再进行7d的“恢复处理”，结果如图（图中32℃处理为对照组，气孔导度表示气孔开放程度）。请回答下列问题：
（1）在应激适应3d后，玉米净光合速率与胁迫温度及时间呈_____ （正相关／负相关）。
（2）光反应电子传递发生在叶绿体的_____ （结构）中，传递的电子来源于_____ 。图2表明，当叶片受高温胁迫时，光反应合成ATP的速率_____ ，更多光能转化为热能，叶片蒸腾速率加快有利于_____ 。
（3）分析实验结果，38℃处理6~10d，气孔导度下降主要是植株_____ 引起气孔关闭的结果，净光合速率明显下降主要是由_____ （气孔因素／非气孔因素）引起的。
（4）在高温胁迫10d后玉米光合能力恢复研究中，“恢复处理”的方法是_____ 。根据本研究结果分析，_____ 处理10d玉米叶片的净光合速率较难恢复，其原因是_____ 。
（1）在应激适应3d后，玉米净光合速率与胁迫温度及时间呈
（2）光反应电子传递发生在叶绿体的
（3）分析实验结果，38℃处理6~10d，气孔导度下降主要是植株
（4）在高温胁迫10d后玉米光合能力恢复研究中，“恢复处理”的方法是
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【推荐2】研究人员在密闭广口瓶中用二氧化碳缓冲液培养小球藻，在适宜温度条件下，先给予6小时适宜光照然后再置于黑暗条件下6小时，溶液pH的变化情况并如下图所示，回答下列有关问题：
（1）AC段与CE段比较，小球藻细胞中直接产生ATP的不同部位是__________ 。如果继续延长实验时间，最终细胞中产生二氧化碳的主要场所是__________ 。
（2）AB、BC段线段的“斜率”不同，你认为主要的影响因素有__________ 。
（3）研究人员加大二氧化碳缓冲液的浓度（仍将pH调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成该现象的主要原因可能是__________ 。
（4）桃农发现干旱较正常灌水的桃树幼苗根系数量多且分布深，科研人员对干旱及干旱恢复后，桃树幼苗光合产物分配进行了研究。将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱恢复三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片给以14CO2，检测光合产物的分布如图。
①由图可知，干旱处理后，14CO2供给叶的光合产物__________ 减少，与幼叶和茎尖相比，细根获得光合产物的量__________ ，表明干旱处理的细根比幼叶和茎尖__________ 。
②幼叶和茎尖干旱恢复供水后，__________ 。
（1）AC段与CE段比较，小球藻细胞中直接产生ATP的不同部位是
（2）AB、BC段线段的“斜率”不同，你认为主要的影响因素有
（3）研究人员加大二氧化碳缓冲液的浓度（仍将pH调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成该现象的主要原因可能是
（4）桃农发现干旱较正常灌水的桃树幼苗根系数量多且分布深，科研人员对干旱及干旱恢复后，桃树幼苗光合产物分配进行了研究。将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱恢复三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片给以14CO2，检测光合产物的分布如图。
①由图可知，干旱处理后，14CO2供给叶的光合产物
②幼叶和茎尖干旱恢复供水后，
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【推荐3】光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的______ 。在暗反应中， RuBP 羧化酶（R 酶）催化 CO2与 RuBP（C5）结合，生成 2 分子 C3，此过程称 为_____ ；C3再经还原等一系列变化形成糖类和 C5。暗反应阶段需要光反应阶段 产生的_________ 。影响光合作用的外部因素，除光照条件外还包括_____ （写出两个）。
（2）R 酶由 8 个大亚基蛋白（L）和 8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中 L 由叶 绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在________________ 中由核糖体合成后 进入叶绿体，在叶绿体的______________ 中与 L 组装成有功能的酶。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的
（2）R 酶由 8 个大亚基蛋白（L）和 8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中 L 由叶 绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在
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