全国版版高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第2讲减数分裂和受精作用学案.docx
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全国版版高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第2讲减数分裂和受精作用学案
第2讲 减数分裂和受精作用
考纲要求
全国卷五年考情
1.细胞的减数分裂（Ⅱ）
2013·卷ⅠT2
2.动物配子的形成过程（Ⅱ）
2017·卷ⅡT1
3.动物的受精过程（Ⅱ）
无考题
4.实验：
观察细胞的减数分裂
无考题
考点一|减数分裂和受精作用
（对应学生用书第75页）
[识记—基础梳理]
1．减数分裂的概念
范围
进行有性生殖的生物
时期
从原始生殖细胞→成熟的生殖细胞
特点
染色体只复制一次，而细胞分裂两次
结果
染色体数目减半
场所
有性生殖器官
2．减数分裂的过程
（1）精子形成各时期的主要特点（连线）
时期 图像 主要特点
①减Ⅰ中期 a.
②减Ⅰ后期b.
③减Ⅰ前期c.
④减Ⅱ后期d.
⑤减Ⅱ前期e.
⑥减Ⅱ中期f.
【提示】 ①bⅠ ②cⅡ ③aⅢ
④fⅣ ⑤dⅤ ⑥eⅥ
（2）精子和卵细胞形成过程的差异
精子形成过程
卵细胞形成过程
细胞质分裂方式
均等分裂
不均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
一个精原细胞
↓
4个精子
一个卵原细胞
↓
1个卵细胞、3个极体
（3）配子中染色体组合多样性的原因
①同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
②同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
3．受精作用
（1）概念：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）实质：
精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。
（3）结果：
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
1．判断正误
（1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。
（×）
【提示】 卵细胞中染色体不成对。
（2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂。
（√）
（3）一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子。
（√）
（4）绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。
（√）
（5）受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
（×）
【提示】 受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
2．据图思考
（1）染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，互换的染色体发生在同源染色体的非姐妺染色单体之间。
（2）染色体交叉互换有什么意义？
进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。
[理解—深化探究]
1．填表比较减数第一次分裂与减数第二次分裂
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
不复制
分裂过程中细胞名称
精（卵）原细胞→初级精（卵）母细胞→次级精（卵）母细胞（或极体）
次级精（卵）母细胞（或极体）→精细胞（卵细胞和极体或极体）
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目变化
2N→N（减半）
N→2N→N
DNA数目变化
2N→4N→2N
2N→N（减半）
染色体主要行为
有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，染色单体分开
染色单体
无（0）→有（4N）→有（2N）
有（2N）→无（0）
同源染色体
有→无
无
2．探究减数分裂过程中一个细胞中DNA和染色体数目的变化
（1）染色体加倍：
只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝点分裂时。
（间期时染色体复制但染色体数目不加倍）
（2）DNA加倍：
只在间期DNA复制后加倍。
（3）染色体和DNA减半：
减数第一次分裂末期均减半，减数第二次分裂末期DNA减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。
（4）减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系
[运用—考向对练]
考向1 考查减数分裂的过程
1．（2018·保定模拟）下列关于减数分裂有关过程的先后顺序的说法错误的是
（ ）
A．四分体中同源染色体分离伴随着着丝点分裂
B．姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后
C．等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前
D．同源染色体联会发生在细胞核中的DNA数目减半前
A [四分体中同源染色体分离不伴随着着丝点分裂，A错误；姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期，所以姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后，B正确；等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，细胞中的染色体减半发生在减数第一次分裂末期，所以等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前，C正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，细胞核中的DNA数目减半发生在减数第一次分裂后期之后，D正确。
]
2．（2018·青岛二模）人体的精原细胞在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央和两次染色体移向细胞两极。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内的染色体数目分别为
46和23
B．第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内核DNA数分别是92
和46
C．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，细胞中都有两个染色体组
D．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，细胞中都有两条Y染色体
D [精原细胞在精子的形成过程中，出现两次染色体排列在细胞中央的时期为第一次分裂和第二次分裂的中期，两次染色体移向两极的时期为第一次分裂和第二次分裂的后期。
减数第一次分裂后期，细胞中有一条Y染色体；减数第二次分裂后期，有的细胞中含有两条Y染色体，有的细胞中不含Y染色体。
]
项目
―→
―→
―→
时期
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
－
染色体
行为
复制
联会形成四分体，
同源染色体分开
着丝点分裂，
染色单体分开
－
染色
体数
2n
2n
n（前期、中期）、
2n（后期、末期）
n
DNA数
2n→4n
4n
2n
n
考向2 结合细胞图或坐标图考查减数分裂过程中染色体和DNA的变化
3．（2018·东城区期末）如图是某雄性二倍体动物体内一个正在分裂的细胞，判断它不处于减数第二次分裂中期的理由是（ ）
①有同源染色体 ②有等位基因 ③有成对的性染色体 ④没有联会 ⑤有染色单体
A．①③⑤ B．②③④
C．①②③D．①②③④⑤
C [①减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体，该细胞含有同源染色体，因此该细胞不处于减数第二次分裂过程，①正确；②该细胞有等位基因（存在于同源染色体上的一对基因，分别用A、a等字母表示），可见该细胞不处于减数第二次分裂过程，②正确；③该细胞含有成对的性染色体（第2条和第4条），说明该细胞不处于减数第二次分裂过程，③正确；④联会只发生在减数第一次分裂前期，该细胞中染色体没有联会，据此不能判断该细胞不处于减数第二次分裂中期，④错误；⑤减数第一次分裂全过程、减数第二次分裂前期和中期的细胞中都含有姐妹染色单体，因此据此不能判断该细胞不处于减数第二次分裂过程，⑤错误。
]
4．（2018·潍坊期末统考）如图表示二倍体粗糙型链孢霉一个合子先进行一次减数分裂后，形成单倍体的孢子，单倍体的孢子再通过一次有丝分裂产生新的单倍体后代的过程中，一条染色体上的DNA数目变化，下列对该图的分析正确的是（ ）
A．0～h时间段内DNA共复制3次
B．0～h时间段内细胞分裂2次
C．c、g时都发生了着丝点分裂
D．细胞中染色体数目减半过程发生在c～d段
C [0～h时间段内DNA共复制2次，即ab段和ef段，A错误；0～h时间段内细胞分裂3次，其中0d段表示减数分裂，细胞连续分裂两次，dh段表示有丝分裂，细胞分裂一次，B错误；c、g时都发生了着丝点分裂，这使每条染色体上的DNA含量由2变为1，C正确；细胞中染色体数目减半过程发生在减数第一次分裂，即bc段，D错误。
]
1．减数分裂的第一次分裂过程中同源染色体先联会，后分离。
2．减数分裂的第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。
3．减数分裂的第一次分裂染色体数目减半，第二次分裂染色体数目不变。
4．细胞中有几对同源染色体，减数分裂过程中就会形成几个四分体。
（2018·汕头质检）下图为某有性生殖动物睾丸中的细胞在分裂过程中每条染色体DNA分子含量的变化曲线。
下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．ac时期发生同源染色体联会配对
B．cd时期可发生基因重组
C．de时期细胞中的染色体数目一定是其体细胞的两倍
D．ef时期染色体变成染色质需要解旋酶的催化
B [ac是DNA复制的分裂间期，同源染色体联会配对发生在分裂前期的四分体时期，A错误；cd是有丝分裂的前期和中期，或减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期，故可发生基因重组，B正确；de是有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期，若是减数第二次分裂的后期细胞中的染色体数目与其体细胞相同，C错误；解旋酶是DNA复制时所需要的酶，D错误。
]
考向3 考查异常的减数分裂
5．观察到的某生物（2n＝6）减数第二次分裂后期细胞如右图所示。
下列解释合理的是（ ）
A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
A [分析题干图示，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条。
结合题干信息，可知该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，故判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性（精）母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。
其中含有4条染色体的次级性（精）母细胞的减数第二次分裂后期图像如题干图所示。
]
6．（2018·成都市一模）遗传学家将白眼雌果蝇（XbXb）和红眼雄果蝇（XBY）杂交，所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，进一步研究表明，出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。
已知果蝇的性别决定于X染色体的数目，含一条X染色体为雄性，含两条X染色体为雌性，含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死，以下分析错误的是
（ ）
A．子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体
B．子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体
C．母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中
D．与异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常
D [从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是卵原细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂异常，产生异常的卵细胞与正常精子结合形成的，则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO，A正确；子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY，所以其体细胞处于有丝分裂后期时，最多含4条X染色体，B正确；母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中，也可能发生在次级卵母细胞中，C正确；如果母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中，则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常，D错误。
]
减数第一次分裂中一对同源染色体未分离
减数第二次分裂中一对姐妹染色单体分离形成的染色体未分离
雄性生
殖细胞
形成的两个次级精母细胞均不正常（与正常分裂比较，一个多了1条染色体，另一个则少了1条染色体），最终将形成4个异常的精子
一个次级精母细胞形成的两个精子中，一个多了1条染色体，一个少了1条染色体，另一个次级精母细胞形成的两个精子正常
雌性生
殖细胞
形成的次级卵母细胞和第一极体均不正常，经过减数第二次分裂将形成1个异常的卵细胞和3个异常的极体
若为次级卵母细胞，则形成的1个卵细胞和1个极体均不正常；若为第一极体，则其分裂形成的2个极体异常
（2018·丰台区期末）如图是某基因型为EeXnY的果蝇减数分裂示意图，其中等位基因E、e位于2号染色体上，细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子。
下列叙述正确的是（ ）
A．图Ⅰ的细胞中有8条染色体、4个染色体组
B．若d能参与受精作用，则a、b、c为3个极体
C．X和Y染色体在过程①一定没有正常分离
D．2号染色体在过程③一定没有正常分离
D [图Ⅰ的细胞中有8条染色体、2个染色体组，A错误；图示细胞中两条性染色体的大小不同，表示雄性果蝇，雄果蝇不会产生极体，B错误；细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子，即不含性染色体，可能X和Y染色体在①减数第一次分裂过程中没有分离，也可能是减数第二次分裂后期，着丝点分开后，性染色体未分离，C错误；等位基因E、e位于2号染色体上，细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子，这说明2号染色体在③减数第二次分裂过程中一定没有正常分离，D正确。
]
考向4 考查减数分裂和受精作用
7．下列有关减数分裂与受精作用的叙述，正确的是（ ）
A．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
B．减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定
C．人类的次级精母细胞中只含有0或1条Y染色体
D．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性
B [选项A，受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；选项B，减数分裂导致染色体数目减半，受精作用使染色体数目恢复，二者保证了亲子代染色体数目的恒定；选项C，处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞中可能含有2条Y染色体；选项D，基因重组发生在减数分裂过程中。
]
1．配子中染色体组合具有多样性
（1）减数第一次分裂的后期，非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。
（2）四分体中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。
2．有性生殖产生的后代呈现多样性
（1）配子中染色体组合具有多样性。
（2）受精时卵细胞和精子结合具有随机性。
考点二|减数分裂和有丝分裂的比较
（对应学生用书第77页）
[识记—基础梳理]
填表比较细胞的减数分裂和有丝分裂
比较项目
减数分裂
有丝分裂
发生部位
卵巢、睾丸（精巢）
各组织器官
分裂次数
连续分裂两次
一次
染色体复制次
数和时期
1次；减数第一次
分裂前的间期
1次；间期
子细胞染色体
数目变化
减半，发生在减数
第一次分裂完成时
不变
子细胞类型
生殖细胞、极体
体细胞
联会、四分体
出现
不出现
非姐妹染色单
体交叉互换
有
无
同源染色
体分离
有；发生在减数
第一次分裂后期
无
着丝点分裂
在减数第二次
分裂后期
后期
子细胞间的遗
传物质的组成
不一定相同
一般相同
染色体与
DNA变化
曲线模型
1．判断正误
（1）同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。
（×）
【提示】 同源染色体配对发生在减数分裂过程中。
（2）所有的细胞分裂都存在四分体。
（×）
【提示】 减数分裂的细胞才有四分体。
（3）二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。
（×）
【提示】 二倍体生物细胞着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，有丝分裂时存在同源染色体。
（4）雄蛙的一个体细胞经有丝分裂产生的两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。
其细胞核中DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同，贮存的遗传信息C1与C2不相同，S1与S2相同。
（×）
【提示】 细胞核中DNA数目C1与C2相同，S1与S2相同，贮存的遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同。
（5）细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的是非同源染色体自由组合，导致基因重组。
（√）
2．据图思考
以下甲至丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性。
（1）细胞分裂的顺序依次为丙→乙→丁→甲。
（2）甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1。
[理解—深化探究]
如何判断细胞分裂图所处的细胞分裂时期
1．三个前期图的判断
A B C
（1）判断步骤
（2）结论：
A为有丝分裂前期；B为减数第一次分裂前期；C为减数第二次分裂前期。
2．三个中期图的判断
（1）判断步骤
（2）结论：
A为有丝分裂中期；B为减数第二次分裂中期；C为减数第一次分裂中期。
3．三个后期图的判断
（1）判断步骤
（2）结论：
A为有丝分裂后期；B为减数第二次分裂后期；C为减数第一次分裂后期。
[运用—考向对练]
考向1 考查减数分裂和有丝分裂的相同点和不同点
1．（2018·汕头二模）减数分裂是进行有性生殖的生物特有的一种细胞分裂方式，属于有丝分裂的一种特殊形式，下面关于有丝分裂和减数分裂的叙述中，错误的是（ ）
A．两种分裂方式的过程中都有等位基因分离
B．进行两种分裂的母细胞中一般都有同源染色体
C．两种分裂方式所产生的细胞类型往往不同
D．二者都是染色体复制一次，着丝点分裂一次
A [有丝分裂过程中没有等位基因的分离，A错误；进行两种分裂的母细胞中一般都有同源染色体，B正确；有丝分裂产生的是体细胞，减数分裂产生的是生殖细胞，C正确；有丝分裂和减数分裂过程中，染色体都复制一次，着丝点都分裂一次，D正确。
]
2．（2018·青州质检）二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是（ ）
A．此时细胞中一定不存在同源染色体
B．着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C．染色体中DNA两条链一定有一条是间期合成的
D．此时细胞中染色体数目一定是此生物体细胞的两倍
C [若是有丝分裂后期，细胞中存在同源染色体，A错误；着丝点分裂不会导致DNA数目加倍，但会导致染色体数目加倍，B错误；DNA复制方式为半保留复制，复制时间是间期，因此染色体中DNA两条链一定有一条是间期合成的，C正确；若是减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目与体细胞相同，D错误。
]
人体的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（X1、X2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（Y1、Y2）。
一般情况下，以下比较结果正确的是（ ）
A．染色体数目X1与X2相同，Y1与Y2不同
B．核基因种类X1与X2不同，Y1与Y2相同
C．染色体数目X1与X2不同，Y1与Y2相同
D．核基因种类X1与X2相同，Y1与Y2不同
D [体细胞经有丝分裂形成两个子细胞X1和X2的染色体数目相同。
一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞Y1和Y2的染色体数目也相同。
细胞X1和X2的基因种类相同。
细胞Y1和Y2由于同源染色体分离，基因种类不同。
]
考向2 考查细胞分裂图的辨别
3．（2018·临沂市期末）下图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是（ ）
A．进行有丝分裂的细胞为①和③
B．含有同源染色体的细胞有三个
C．③中有2个四分体
D．④中可能发生等位基因的分离
C [图①为有丝分裂后期，图②为减数第一次分裂后期，图③为有丝分裂中期，图④为减数第二次分裂后期，A项正确；①②③都含有同源染色体，B项正确；③为有丝分裂中期，没有四分体，C项错误；在发生染色体交叉互换的情况下，④中可能发生等位基因分离，D项正确。
]
4．（2018·石家庄二模）图A、B、C是动物细胞分裂示意图，下列有关说法正确的是（ ）【导学号：
67110040】
A．A细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中含有2个染色体组
B．B细胞可能为次级精母细胞，其体细胞中染色体数为8条
C．染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是交叉互换
D．在同一个生物体的睾丸内，可观察到A、B、C三种细胞
B [A细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目暂时加倍，含有4个染色体组，A错误；图B细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞，所以其体细胞中染色体数为8条，B正确；由于图中染色体②上的基因为b、b，所以染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是基因突变，C错误；由于图A说明体细胞中染色体数为4条，而图B说明体细胞中染色体数为8条，所以在同一个生物体的睾丸内，不可能同时观察到A、B、C三种细胞，D错误。
]
考向3 细胞分裂与遗传变异的综合性考查
5．（2018·湖北模拟）精原细胞既能进行有丝分裂增加自身数量，又可进行减数分裂形成生殖细胞。
下列有关精原细胞分裂的叙述，不正确的是（ ）
A．减数分裂时同源染色体发生了交叉互换，增大了精子遗传组成的多样性
B．减数分裂时非同源染色体自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳
定性
C．有丝分裂后期精原细胞中存在同源染色体，但不发生同源染色体的分离
D．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同
B [减数分裂时同源染色体发生了交叉互换，这属于基因重组，可以增大精子遗传组成的多样性，A正确；减数分裂时非同源染色体自由组合，有利于形成生物多样性，有丝分裂能保持亲子代遗传信息的稳定性，B错误；有丝分裂后期精原细胞中存在同源染色体，但不发生同源染色体的分离，同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期，C正确；有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同，D正确。
]
6．（2018·石景山区期末）通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是
（ ）
A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
D．着丝点分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异
A [非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组，这种变异仅仅发生在减数分裂过程中，A正确；非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异，这既可发生在有丝分裂过程中，也可发生在减数分裂过程中，B错误；DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变，这既可发生在有丝分裂过程中，也可发生在减数分裂过程中，C错误；着丝点分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异，这既可发生在有丝分裂过程中，也可发生在减数分裂过程中，D错误。
]
考点三|观察细胞的减数分裂（实验）
（对应学生用书第79页）
[原理流程]
1．实验原理
（1）蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。
此过程要经过两次连续的细胞分裂：
减数第一次分裂和减数第二次分裂。
（2）在减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）：
解离→漂洗→染色→制片。
（2）显微观察：
―→
―→
―→
[实验关键]
1．宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察
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