浙江选考高考生物二轮专题复习专题二ATP酶与物质运输考点2物质出入细胞的方式讲练新人教版Word下载.docx
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①半透膜；
②浓度差
①原生质层——选择透性膜；
②浓度差——细胞液与外界溶液之间
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用
渗透作用的发生
①当S1浓度＞S2浓度时，由S2→S1的水分子数多于S1→S2水分子数，漏斗液面上升
②当S1浓度＜S2浓度时，由S1→S2的水分子数多于S2→S1水分子数，漏斗液面下降
③当S1浓度＝S2浓度时，由S1→S2的水分子数与S2→S1水分子数相等，漏斗液面不变
注意 渗透平衡≠浓度相等：
达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧不同溶液的浓度未必相等。
2．植物细胞质壁分离及质壁分离复原的观察应用
（1）植物细胞质壁分离及质壁分离复原的原理
中央液泡大小
原生质层的位置
0.3g/mL蔗糖溶液
变小
原生质层与细胞壁逐渐分离
清水
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复到原来位置
（2）质壁分离及质壁分离复原实验的注意事项
①本实验的对照实验：
本实验过程中，前后形成自身对照。
②引起质壁分离的两种原因
（3）植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用
①判断成熟植物细胞是否是活细胞
②测定细胞液浓度范围
＋
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。
③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。
④鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）
3．细胞能否发生质壁分离及质壁分离复原的判断
（1）从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离及质壁分离复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及质壁分离复原现象。
（2）从溶液角度分析
①在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原。
②在一定浓度（溶质可透膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
二、物质出入细胞的方式
1．物质出入细胞方式比较
2．影响物质跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定的范围内）
（2）氧气浓度
（3）温度
3．物质出入细胞方式的判断方法
（1）结合实例直接进行判断
转运方式
实例
扩散
水、气体（O2、CO2等）、脂溶性物质（甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等）的跨膜转运
易化扩散
葡萄糖进入红细胞等
主动转运
无机盐离子、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等逆浓度梯度进出细胞
胞吞、胞吐
巨噬细胞吞噬抗原及细胞碎片等、分泌蛋白的分泌
（2）根据分子大小与对载体蛋白、能量的需要进行判断
（3）根据转运方向判断：
逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。
4．有关物质跨膜转运的7点核心提醒
（1）质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。
在植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；
而吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。
（2）各种离子和脂溶性差的小分子物质如葡萄糖、氨基酸等，在通过细胞膜时需要载体蛋白协助。
这些物质进出细胞时，如果顺浓度梯度发生则为易化扩散，如果逆浓度梯度发生则为主动转运。
例如，K＋由组织液进入神经细胞以主动转运的方式进行。
（3）跨膜转运是由物质直接穿过细胞膜完成，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透性有关，其不但说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，也体现了细胞膜具有选择透性。
（4）载体蛋白转运物质过程中形状会发生改变，但不一定都会消耗能量，如易化扩散中载体蛋白形状的变化。
（5）胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关，其能说明细胞膜具有控制物质出入细胞的功能，体现了细胞膜具有一定的流动性。
（6）理解原理，掌握影响因素：
氧气浓度是通过影响细胞需氧呼吸速率来影响物质转运中的能量供应，但氧气浓度为零时，厌氧呼吸也能为其提供能量；
温度可影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的转运速率。
（7）物质进出细胞核并非都通过核孔：
核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道；
小分子进出细胞核一般为跨膜转运（也可通过核孔），都具有选择性。
题型一 渗透作用
1．如图为渗透作用实验，开始时如图
（一），A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图
（二），漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差，下列说法错误的是（ ）
A．图
（一）中B的浓度大于C的浓度
B．图
（二）中B的浓度等于C的浓度
C．图
（一）中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度
D．图
（二）中A的水分子扩散到C的速度等于C的水分子扩散到A的速度
答案 B
解析 根据图
（二）的结果可知，图
（一）中B的浓度大于C的浓度，A正确；
根据图
（二）的结果（H1高于H2）可知，图
（二）中B的浓度大于C的浓度，B错误；
由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高，所以图
（一）中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度，C正确；
图
（二）中C的水柱不再上升，所以水分由A进入C和水分由C进入A是相等的，处于动态平衡，D正确。
（1）摩尔浓度≠质量浓度：
溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
（2）渗透平衡≠浓度相等：
达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达到渗透平衡，但浓度总不会相等。
（3）人工膜≠生物膜：
生物膜具有选择透性；
人工膜具有半透性，物质能否通过取决于孔径大小。
2．（2017·
浙江4月选考，14）将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少）。
下列叙述正确的是（ ）
A．一段时间后，甲细胞会发生质壁分离
B．能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
C．光学显微镜下能观察到乙细胞有水分子的进出
D．若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂
解析 实验材料用的是家兔细胞，动物细胞不存在细胞壁，不能发生质壁分离，故A错误；
光学显微镜下看不到水分子的进出，故C错误；
甲、乙、丙都来自该家兔的红细胞，浓度应该相同，如果放入蒸馏水中应同时破裂，故D错误；
渗透作用的条件之一是具有浓度差，故选B。
渗透≠渗透作用≠渗透现象
（1）概念：
水分子通过膜的扩散称为渗透；
渗透作用是指水分子从其水分子数相对较多的一侧通过膜进入水分子数相对较少的一侧。
由于渗透作用，通过一定的装置可以观察到渗透现象。
（2）渗透作用发生的条件：
①具有半透膜；
②半透膜两侧溶液具有浓度差；
③表现出水分子的移动方向：
浓度低→浓度高（顺着水分子的相对含量的梯度）。
（3）膜两侧有浓度差时的渗透为渗透作用；
分子的运动是绝对的，半透膜两侧的水分子对等运动时，达到平衡状态，不称为渗透作用。
题型二 辨析物质出入细胞的方式
3．主动转运消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等，小肠上皮细胞跨膜转运葡萄糖的过程如图所示，判断下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是主动转运
B．图中同向转运蛋白可同时转运Na＋和葡萄糖，所以该载体蛋白不具有特异性
C．人体的体温发生变化时，不会影响Na＋进出小肠上皮细胞
D．小肠上皮细胞Na＋排出的方式和神经细胞K＋外流的方式不同
答案 D
解析 A项中，葡萄糖进入小肠上皮细胞，为低浓度至高浓度，是主动转运，但出小肠上皮细胞为易化扩散，A错误；
B项中，图中同向转运蛋白可同时转运Na＋和葡萄糖，Na＋的转运为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供能量，载体蛋白具有特异性，B错误；
C项中，人体的体温发生变化时，影响细胞膜上的分子运动，影响Na＋进出细胞的速率，C错误；
D项中，小肠上皮细胞Na＋排出的方式为主动转运，神经细胞K＋外流的方式为被动转运，D正确。
思维延伸
判断正误：
（1）细胞膜上的Na＋－K＋泵通过消耗ATP来维持Na＋和K＋在细胞膜两侧的浓度差（ √ ）
（2）葡萄糖进入小肠上皮细胞的动力来自Na＋的浓度差（ √ ）
（3）小肠上皮细胞吸收葡萄糖所需能量直接来自于ATP（ ×
（4）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞相伴随（ √ ）
4．肝细胞和细菌都能以易化扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其转运的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测不正确的是（ ）
A．GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力大
B．B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量
C．两种载体蛋白都需要内质网、高尔基体的加工
D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
答案 C
解析 GLUT1对葡萄糖的转运速率比GLUT2对葡萄糖的转运速率快，因此，GLUT1对葡萄糖的亲和力比GLUT2对葡萄糖的亲和力大，A正确；
由题干信息可知，经载体GLUT1协助进入细菌的方式为易化扩散，因此B点与A点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量，B正确；
在细菌细胞内没有内质网和高尔基体，C错误；
比较三条曲线，脂双层运输葡萄糖的速率较其他两个都慢，说明载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。
下图中的甲、乙、丙为物质出入细胞过程中的相关变化曲线，思考：
（1）图乙中P点的限制因素为________________，而O点时，能量来自________________。
（2）图乙中，若将横坐标改为细胞呼吸强度，曲线又该如何绘制呢？
（3）若在图丙坐标系中绘出葡萄糖进入哺乳动物红细胞过程的变化曲线，该如何绘制呢？
答案
（1）载体蛋白数量 厌氧呼吸
（2）如图所示
（3）如图所示
题型三 质壁分离与复原及相关拓展
5．（2016·
浙江10月选考，16）下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是（ ）
A．制作洋葱表皮细胞装片需经解离、压片等操作才能将细胞分散
B．从低倍镜换成高倍镜时，需转动光圈才能换上高倍物镜
C．质壁分离过程中，水分子从胞内单向运动到胞外导致液泡变小
D．质壁分离复原过程中，细胞吸水速度逐步减慢
解析 该实验需要细胞保持活性，解离、压片会使细胞死亡；
转动转换器换上高倍物镜；
质壁分离时，水分子双向扩散，失水大于吸水，导致液泡减小；
细胞吸水速度取决于细胞内外浓度差，质壁分离复原过程中细胞内外浓度差逐渐减小，细胞吸水速度逐渐减慢。
6．将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如下曲线。
A．选取植物根尖分生区的细胞作为实验材料较为适宜
B．图中放入A、B溶液的细胞质壁分离后放入清水中有可能都复原
C．若B溶液的浓度稍增大，则曲线的变化可能为a点上升，b点左移
D．在0～4min内，两条曲线的差异不可能是细胞内外物质浓度差导致的
解析 根尖分生区细胞中无大液泡，不能用来作为观察质壁分离的实验材料，A错误；
若处于A、B溶液中发生质壁分离后的细胞是活细胞，则放到清水后，有可能复原，B正确；
若B溶液的浓度增大，则浓度差增大，相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即a点上移，b点右移，C错误；
在0～4min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同引起的，D错误。
（1）请在下面坐标系中绘出上述题干所示过程中液泡的体积大小随处理时间的变化关系曲线。
答案 如图所示
（2）判断下列相关叙述：
①植物细胞在B溶液中发生质壁分离和自动复原，并且是在10分钟后发生复原（ ×
②图中B溶液中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小（ ×
③图中B溶液中b点细胞体积大于实验之前，处理时间再延长细胞会吸水胀破（ ×
④b点时B物质溶液中细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度（ ×
⑤取形状、大小相同的新鲜萝卜条A和萝卜条B各5段，分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段时间后，取出所有萝卜条并测量其长度，结果如图所示（注：
蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换），则甲～戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>
戊>
甲>
丁>
乙（ ×
专题强化练
一、选择题
1．（2017·
江苏，22改编）如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B．单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
答案 A
解析 分析图解，蔗糖水解成单糖后，单糖可以通过单糖转运载体顺浓度梯度进入薄壁细胞，A项正确；
图中看出，筛管中单糖浓度高，薄壁细胞单糖浓度低，即单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B项错误；
图中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞，不需要消耗能量，C项错误；
图中显示，蔗糖需要水解成单糖才可以通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D项错误。
2．（2018·
温州测试）某神经细胞膜内、外两侧的Na＋、K＋分布如图所示，A－表示带负电荷的生物大分子，据此推测Na＋、K＋转运进入细胞内的方式依次是（ ）
A．被动转运、被动转运B．主动转运、被动转运
C．被动转运、主动转运D．主动转运、主动转运
3．（2015·
全国Ⅱ，3）下列过程中，不属于胞吐作用的是（ ）
A．效应B细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中的化学递质释放到突触间隙的过程
解析 胞吐是指大分子物质形成小泡转移到细胞膜，并与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象。
A、C、D项皆属于胞吐作用；
B项，mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成小泡，不属于胞吐作用。
4．下图表示与扩散、易化扩散和主动转运有关的图例及曲线。
下列选项对应正确的是（ ）
A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①⑤
B．红细胞吸收葡萄糖——③⑥
C．根尖细胞吸收矿质离子——③⑥
D．肌肉细胞吸收水——②④
解析 ①②③表示三种跨膜转运方式，分别是扩散、易化扩散和主动转运，④⑤⑥表示三种影响因素曲线，分别对应扩散、易化扩散或主动转运、主动转运。
肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是扩散，都对应①④；
红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散，对应②⑤；
根尖细胞吸收矿质离子属于主动转运，对应③⑥或③⑤。
全国乙，2）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。
A．离子通过离子泵的跨膜转运属于易化扩散
B．离子通过离子泵的跨膜转运是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜转运离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜转运离子的速率
解析 离子泵通过消耗ATP进行离子的跨膜转运，属于主动转运，A错误；
主动转运一般为逆浓度梯度进行，B错误；
主动转运速率受ATP供应和具有活性的载体数量的限制，CO中毒会导致供氧不足，进而导致细胞呼吸速率下降，ATP供应减少，离子泵跨膜转运离子的速率降低，C正确；
蛋白质变性剂会降低具有活性的载体数量，使离子泵跨膜转运离子的速率降低，D错误。
6．（2017·
湖州模拟）盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞溶胶中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，降低Na＋对细胞溶胶中酶的伤害。
下列叙述错误的是（ ）
A．Na＋进入液泡与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式相同
B．Na＋进入液泡的过程受土壤板结程度的影响
C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞的吸水力
D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
解析 Na＋逆浓度梯度转运，同时要依赖载体蛋白，属于主动转运，A正确；
Na＋进入液泡的过程受土壤板结程度的影响，B正确；
Na＋逆浓度梯度转运入液泡后，使细胞液的浓度升高，植物细胞吸水能力增强，C错误；
细胞液浓度升高，吸水能力增强，则提高了植物的耐盐性，D正确。
7．下列关于人体细胞物质转运的叙述，错误的是（ ）
A．Na＋物质转运方式为主动转运
B．易化扩散和主动转运过程中，载体蛋白的形状会发生改变
C．胞吞、胞吐的对象可以是液体和固体，也可以是大分子和小分子
D．主动转运是细胞最重要的吸收和排出物质的方式
解析 Na＋物质的转运方式为主动转运或易化扩散，A错误；
载体蛋白的化学本质是蛋白质，易化扩散和主动转运时，载体蛋白会发生形变，体现蛋白质的运输功能，B正确；
被胞吞或胞吐的物质可以是固体也可以是液体，可以是生物大分子或小分子，C正确；
细胞最重要的吸收和排出物质的方式是主动转运，D正确。
8．用2mol·
L－1的乙二醇溶液和2mol·
L－1的蔗糖溶液分别浸润某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。
下列表述不正确的是（ ）
A．该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B．AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C．BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D．用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果
解析 能发生质壁分离的细胞是具有大液泡的成熟植物细胞，根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，因此该细胞不可能是根尖分生区细胞；
AB段原生质体相对体积不断减小，说明细胞液浓度逐渐增大；
BC段由于乙二醇进入细胞内，导致质壁分离复原；
用一定浓度的KNO3溶液处理该细胞，由于K＋和NO
通过主动转运进入细胞内，因此也会发生质壁分离后自动复原。
9．如图为部分物质出入液泡的示意图，Ca2＋通过载体Ⅱ进入液泡时不直接消耗ATP。
A．H＋进入液泡属于主动转运
B．Ca2＋进入液泡不需要能量推动
C．载体Ⅰ、Ⅲ与ATP的水解有关
D．细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透
解析 分析题图可知，液泡内的pH值低，说明氢离子浓度高，因此氢离子从浓度低的一侧运到浓度高的一侧属于主动转运，A正确；
从图中可看出，液泡内的钙离子浓度高，因此Ca2＋进入液泡需要能量推动，B错误；
载体Ⅰ、Ⅲ都是将物质从低浓度一侧运到高浓度一侧，都需要消耗能量，都与ATP的水解有关，C正确；
细胞液维持较高浓度有利于水向液泡内渗透，D正确。
10．胃内的酸性环境是通过质子泵维持的，质子泵催化1分子的ATP水解所释放出的能量，可驱动1个H＋从胃壁细胞进入胃腔和1个K＋从胃腔进入胃壁细胞，K＋又可经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．K＋进出细胞的跨膜转运方式不同
B．H＋从胃壁细胞进入胃腔与葡萄糖进入红细胞的跨膜转运方式不同
C．胃壁细胞上质子泵驱动的K＋进入细胞与突触后膜兴奋时Na＋进入细胞的跨膜转运方式相同
D．质子泵具有ATP水解酶的功能
解析 K＋从胃腔进入胃壁细胞需消耗ATP水解所释放的能量，其方式是主动转运；
细胞内K＋经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔，其方式是易化扩散，两者不一样，A正确。
H＋从胃壁细胞进入胃腔，需消耗ATP水解所释放的能量，其方式是主动转运，葡萄糖进入红细胞的跨膜转运方式是易化扩散，B正确。
胃壁细胞上质子泵驱动的K＋进入细胞需要消耗能量，为主动转运，突触后膜兴奋时Na＋进入细胞的跨膜转运方式为易化扩散，C错误。
质子泵能催化ATP的水解，因此具有ATP水解酶的功能，D正确。
11．（2017·
衡水月考）下列关于生物膜透性的叙述，正确的是（ ）
A．葡萄糖以主动转运的方式穿过线粒体的双层膜
B．甘氨酸需要膜蛋白的协助来实现跨膜转运
C．细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以通过扩散方式进入细胞
D．细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网进入叶绿体
解析 葡萄糖必须在细胞溶胶中分解为丙酮酸后才能进入线粒体进行需氧呼吸，A错误；
甘氨酸的运输方式是主动转运，需要膜蛋白的协助，B正确；
超氧化物歧化酶是蛋白质，属于大分子物质，不能通过扩散的方式进入细胞，进入细胞的方式是胞吞，C错误；
细胞质中合成的与光合作用有关的酶的化学本质是胞内蛋白，该物质进入叶绿体不通过内质网，D错误。
12．（2015·
上海，15）将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液中数分钟后，用清水引流，重复多次，则在此过程中如图所示细胞中（ ）
A．区域①扩大，区域②紫色变浅
B．区域①缩小，区域②紫色加深
C．区域①扩大，区域②紫色不变
D．区域①缩小，区域②紫色变浅
解析 发生质壁分离的细胞用清水引流，使其处于清水中，由于外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分离后的复原，所以图示中区域①缩小，区域②紫色变浅，答案选D。
二、非选择题
13．（加试）图一中数字序号表示细胞结构名称，甲、乙分别表示该细胞与水有关的生理过程；
图二表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系，COPⅠ、COPⅡ是囊泡，用于蛋白质在甲与乙
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