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教学目标
一、知识目标 1.理解染色体组型的概念。 2.理解染色体类型及人类染色体组型分析。 3.理解性别决定的方式。 4.理解伴性遗传的传递规律。
二、能力目标 l.通过对人类染色体组型分析、观察, XY型性别决定图解的分析,以及色盲遗传图解的分析,培养学生的识图能力、综合分析能力,同时获得研究生物学问题的方法。 2.通过伴性遗传习题的训练,使学生掌握伴性遗传的特点,应用规律解决实际问题,熟悉解答遗传学谱图、概率等的技能、技巧。
三、情感目标 1.通过性别决定和伴性遗传原理学习。破除封建迷信思想,树立科学的世界观。 2.通过了解X染色体上的致病基因与人类遗传病的关系,使学生认识到禁止近亲结婚的意义。
教学建议
教材分析 本节主要讲述染色体组型、性别决定和伴性遗传等内容。关于染色体组型的知识,是根据大纲的规定在新教材中增加的内容。染色体组型分析方法是目前进行染色体分析的最基本的方法,在生产和医学实践中都具有重要的意义。教材首先介绍了染色体组型(核型)的概念和人类染色体的几种类型,为下面的染色体组型分析作了必要的知识准备。然后,通过做“人类染色体的组型分析”的探究,让学生了解进行染色体分析的方法。染色体组型分析的内容是讲述性别决定和伴性遗传知识的基础,所以本小节将这部分内容安排在性别决定和伴性遗传之前。 关于性别决定,教材中主要讲述了生物界普遍存在的XY型性别决定方式,并以小字的形式简要介绍了WZ型性别决定方式。 关于伴性遗传,教材中以一个遗传学的经典实例——人类的红绿色盲为例,讲述了伴性遗传的主要婚配方式和伴性遗传的规律。考虑到这部分教学内容实质上是基因分离定律知识在性染色体遗传上的应用,学生比较容易理解,所以在正文中只讲述了四种主要伴性遗传方式中的两种,其他两种要求学生自己写出来。
教法建议 性别决定和伴性遗传的传递规律是分离规律在性染色体上的具体表现。学生对此内容好奇心强,学起来有兴趣。教师可以利用学生的这种心理特点组织学生开展某地区出生人口的性别比例、某饲养厂出生动物的性别比例、某动物园中某种动物出生的性别比例等专题社会调查活动,从中获取第一手数据、资料。为引导学生通过科学事实过渡到性染色体概念学习奠定基础。在此基础上,教师将学生从宏观认识引向微观,即提供给学生人、鲫鱼、果蝇、羊、鸭等动物的体细胞有丝分裂中期染色体放大照片。通过指导学生观察照片,引导学生对同种动物雌雄个体染色体形态进行比较分析从而在细胞水平上对常染色体和性染色体有感性认识。学生具备了性染色体的知识且获得了性别比例的数据,再通过对减数分裂相关知识的复习,理解性别决定的教学内容也就水到渠成了。 有关伴性遗传的教学内容,可以组织学生对人群中的色盲家族进行追踪调查、对调查结果进行分析、总结伴性遗传的规律。也可以由教师展示色盲家族系谱图与学生一起总结伴性遗传规律。还可以告诉学生色盲基因位于X染色体上,请学生写出人群中存在的几种基因型以及婚配方式的遗传图谱,从中总结规律。在学生理解了伴性遗传知识的基础上组织学生利用果蝇为实验材料,设计实验,验证其眼色的遗传是否符合伴性遗传规律。有条件的学校可组织学生将设计方案付诸实践,做到理论联系实际。
本节重要知识点分析 1.伴性遗传的特点: (1)X染色体上隐性基因的遗传特点: 男性患者多于女性患者;具有隔代遗传现象(由于致病基因在X染色体上,一般是男性通过女儿传给外孙);女性患者的父亲和儿子一定是患者,反之,男性患者一定是其母亲传给致病基因。 (2)X染色体上显性遗传特点: 女性患者多于男性患者,大多具有世代连续性即代代都有患者,男患者的母亲和女儿一定是患者。 (3)Y染色体上遗传特点: 患者全部为男性;致病基因父传子,子传孙(限雄遗传) 2.研究伴性遗传注意的几个问题: (1)常见的是色盲遗传和血友病遗传及果蝇的白眼、红眼遗传。 (2)书写时将基因写在性染色体的右上角。 (3)若伴性遗传和其它常染色体遗传同时出现,应将常染色体遗传的基因写在性染色体前。如白化色盲男性的基因型为 。 (4)伴性遗传仍以基因分离规律为基础,只不过所研究的基因位于性染色体上,所以表现出它特有的规律——遗传方式与性别相联系。 (5)学习有关色盲遗传时,应注意五种人的基因型和六种组合方式: 正常男性: ;男患者: ;正常女性: ;女携带者: ;女患者: 。
上述男正常和女正常后代全正常;男患者和女患者后代全患者,这两种组合研究意义不大。 3.判断遗传病类型 做遗传题时,许多同学一看到有性别,就很容易往伴性遗传上联想,结果误入歧途,现将人类遗传病的几种情况说明如下:(一对性状) (1)常染色体显性遗传: 判断依据:a.患者双亲至少一个患病。b.男女患病机会均等。c.双亲患病,子女全患病,子女全患病或患者3/4,正常1/4。d.双亲一人患病,子女全患病或患病与正常各1/2。e.双亲正常,子女全正常。f.双亲患病而出现正常子女,一定是常染色体显性遗传。 (2)常染色体隐性遗传: 判断依据:a.代和代之间多为不连续性,男女患病机会相等。b.双亲患病子女全患病。c.双亲一人患病,子女全正常或患病与正常各占1/2。d.双亲正常,子女全正常或正常3/4,患病1/4。e.双亲正常出现患病子女一定是常染色体隐性遗传。 (3)X染色体显性遗传: 判断依据:a.患者双亲至少一人患病(呈连续性且女性患者多于男性)。b.双亲患病,子女全患病或女性全患病,男性患病与正常各1/2。c.父患病,女儿全患病,儿子全正常。d.母患病,子女全患病或男女正常与患病各占1/2,e.双亲正常子女全正常。 (4)X染色体隐性遗传: 判断依据:a.代与代之间多为不连续(患者男性多于女性)。b.双亲患病子女全患病。c.父患病子女全正常或男女患病与正常各占1/2。d.母患病,女性后代全正常,男孩全患病。e.双亲正常,子女全正常或女性全正常,男孩患病与正常各占1/2。 注意:伴X遗传的基因对雄性来说不论显隐性均会表现出来。 (5)Y染色体遗传: 判断依据:a.父亲患病,儿子必患病。b.女性无该病,患者全为男性(男性患者呈连续性)。 对以上遗传病的判断,要抓住两个要点:一是判断出致病基因位于何种染色体上(常染色体或性染色体),二是致病基因的显隐性。 对以上遗传病的解析,也要抓住两点:一是基因型的判断,二是致病概率的计算。
重难点分析 本节内容讲述了染色体组型、性别决定和伴性遗传三个方面的知识。在染色体组型方面:通过对人体细胞有丝分裂中期染色体形态的对比分析明确了染色体组型(核型)的概念,使学生对男女染色体的区别有了感性认识,为讲述性别决定奠定了基础。 在性别决定方面:以人为例讲述了XY类型的性别决定方式。在伴性遗传方面以人的色盲为例,讲述了伴性遗传现象和伴性遗传规律。这部分内容与前面所学的三大遗传规律有密切联系,既是对前者的补充,又是核遗传规律的进一步延伸。它的实质是分离规律在性染色体上的具体体现。 1.教学重点: (1)染色体组型的概念; (2)XY型伴性遗传方式; (3)人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴性遗传的规律。 2.教学难点: (1)人类染色体组型的分组特点; (2)伴性遗传的机理及传递规律。
伴性遗传中的概率计算 在伴性遗传中稍有难度,也是常见的题型是女性携带者与正常男性婚配,后代中女儿的基因型有两种,(以色盲遗传为例) 和 ,这两种基因型出现的概率相同各占50%,但表现型都正常。若问女儿将来和正常男子结婚,其后代出现色盲的概率是多少?若该女儿是纯合正常( ),则后代不可能出现色盲,所以不属本题讨论范围。应该按该女儿是携带者 来考虑,女儿本身是携带者的可能性是50%。应该依这个概率来计算她后代出现色盲的概率,按照遗传图解,携带者与正常男子结婚后代色盲出现概率为1/4,现该女儿是携带者的可能性只是50%。所以应该是 ,这就是携带者女儿后代出现色盲的概率。所以伴性遗传关于概率的计算应注意这个“ ”,这是携带者本身的概率,要带着这个概率“遗传下去”进行计算。前面已经提到,常染色体遗传中携带者的概率是2/3。应该深刻理解,熟练掌握“1/2”和“2/3”,有关遗传题中的概率计算就不难解决了。
教学设计方案一
教学模式 研究性学习。 教学手段 有关动物和人的体细胞染色体照片、实物投影仪、红绿色盲捡测图。 参考课时 2课时。 教学过程
第一课时
课程流程图
1.课的导入 (1)组织学生以小组为单位,推举一名代表将本组开展的有关人或动物性别比例调查 过程和结果向大家介绍。有条件的学校可放映学生调查的录像带,配合学生介绍,使学生切身感到调查结果的真实可信。 【学生调查示例一】 采用方法: ①走访当地街道或派出所; ②问寻调查; ③设计调查问卷、表格。
天津市某街道1997~2001年出生人口性别调查
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年份 |
出生人数 |
男性 |
女性 |
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1997 |
99 |
52 |
47 |
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1998 |
77 |
40 |
37 |
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1999 |
106 |
60 |
46 |
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2000 |
129 |
58 |
71 |
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2001 |
106 |
49 |
57 |
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合计 |
517 |
259 |
258 |
【学生调查示例二】 采用方法: 走访当地政府计划生育部门
天津市某区1997~2001年出生人口性别调查
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年份 |
男性 |
女性 |
出生总数 |
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1997 |
1520 |
1475 |
2995 |
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1998 |
1725 |
1618 |
3343 |
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1999 |
1438 |
1365 |
2803 |
|
2000 |
1496 |
1501 |
2997 |
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2001 |
1462 |
1338 |
2800 |
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总计 |
7641 |
7297 |
14938 |
【学生调查示例三】 采用方法: 利用计算机上网查找
2000年天津市各地区总人口与家庭人口性别比
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地区 |
总人口 |
家庭人口 |
地区 |
总人口 |
家庭人口 |
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全市 |
104.0 |
99.9 |
其他区 |
105.6 |
101.0 |
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中心区 |
102.7 |
97.2 |
东厢区 |
106.7 |
101.2 |
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和平区 |
97.1 |
92.6 |
西青区 |
112.4 |
101.0 |
|
河东区 |
102.2 |
98.2 |
津南区 |
104.4 |
99.9 |
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河西区 |
104.4 |
97.1 |
北辰区 |
107.7 |
101.4 |
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南开区 |
101.1 |
97.2 |
武清区 |
101.0 |
101.0 |
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河北区 |
102.2 |
97.8 |
各县 |
102.9 |
102.8 |
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红桥区 |
102.9 |
97.7 |
宁河县 |
103.1 |
103.1 |
|
滨海区 |
107.1 |
101.1 |
静海县 |
103.6 |
103.2 |
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塘沽区 |
109.9 |
100.5 |
宝坻县 |
101.1 |
102.0 |
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汉沽区 |
100.8 |
100.4 |
蓟县 |
103.8 |
103.1 |
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大港区 |
106.0 |
102.3 |
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注:性别比是每100个女性人口相对的男性人口数
【学生调查示例四】 采用方法: ①走访养鸡厂问寻每年孵化雏鸡的雌雄数量; ②设计调查表格。
另外也可以利用取样调查法调查某养鱼池、某海产养殖厂、某畜牧养殖厂等动物种群当年出生雌雄个体数量。还可以通过指导学生培养果蝇进行果蝇的性别统计。 (2)组织学生对调查数据进行分析得出结论即:大多数有性生殖的动物其后代雌雄个体总数之比接近1:1。 (3)学生质疑(可能提出的问题): ①为什么这些动物的后代会出现雌雄个体之比接近1:1? ②其他(未调查)的动物后代会出现这样的比例吗? ③在植物界中会出现这种现象吗? 2.带着这些疑问,教师引导学生透过现象看本质。带领他们进入染色体组型的相关内容教学 (1)分发各组人的男性和女性体细胞有丝分裂中期染色体放大照片,再将果蝇、鸭、鲫鱼、牛、羊等动物体细胞有丝分裂中期染色体放大照片中任选一组雌雄个体,观察染色体数目、形态(这类照片可参考有关教具资料或参考书籍)。 (2)对照片中的染色体记数、配对、分组粘贴。 (3)引导学生得出结论: ①同种动物雌雄个体染色体数相同; ②雌雄个体体细胞染色体只有一条不同。 (4)以人类染色体为例开展核型分析,讲述染色体组型、性染色体、常染色体的概念。 3.关于性别决定的教学 (1)复习减数分裂过程中染色体的变化规律; (2)启发学生思考性染色体和常染色体在减数分裂中的变化; (3)引导学生分组讨论,写出入的染色体遗传图解; (4)教师指导完善遗传图解:
(5)从理论上请问学解释本组调查结果; (6)用鸭和人的染色体图(事先分发了人、鸭体细胞有丝分裂中期染色体放大图)比较说明ZW型性别决定与X Y型性别决定的区别: (7)说明人的红绿色盲基因、果蝇眼色基因位于 X染色体上。 4.作业: (1)学生分组利用红绿色盲检测图进行检测; (2)有条件可以对红绿色盲个体进行追踪调查。
第二课时
课程流程图
1.课的导入 (1)通过我国男性色盲发病率为7%,女性色盲患者仅为0.5%的事实和如下遗传图谱引出伴性遗传慨念。
(2)让学生大胆质疑: ①这个数字是怎么得出的? ②为什么色盲患者男性多于女性? ③为什么同一夫妻的儿子有患病的也有不患病的? ④为什么有时父亲有病而所有子女都无病? ⑤还有哪些疾病患者男性多于女性? ⑥有无患者女性多于男性的疾病? 2.给学生已知条件请学生写出色盲基因在性染色体上分布的几种可能性即:
3.请学生在黑板上写出可能的婚配的遗传图解及后代的表现型(略)。 4.针对遗传图解,引导学生总结伴性遗传特点: (1)交叉遗传; (2)患者男性多于女性。 作业:利用果蝇眼色的遗传设计实验,验证伴性遗传规律。 1.如何证明果蝇眼色基因位于X染色体上? 2.如何证明果蝇红眼对白眼为显性性状? 3.怎样鉴别一只红眼雌性个体是纯合体还是杂合体? 四、要点提示 1.性别比例的社会调查是运用调查法对人群或某一动物种群采用询问和观察的手段获得事实材料的一种方法。 其主要方法有: (1)普遍调查法:此法工作量大,须注意善始善终。 (2)抽样调查法:运用此法要注意取样的随机性和独立性。 排除取样的主观性,使调查趋于准确。无论那种调查方法都需从以下几方面精心准备: ①明确调查目的; ②熟悉调查对象; ③制订调查计划; ④拟订调查提纲或问卷; ⑤作好遇到挫折的思想准备。 由于本节内容课时所限,此项调查宜安排在课前的课余时间或假期进行。 2.为了使学生能通过特殊个体的规律寻求普遍规律,在染色体组型分析的实验中,每组除发给人的雌雄体细胞有丝分裂照片进行比较外,还发给其他某种动物的染色体照片,这与课时安排又相矛盾,可以按课本要求详细分析人的染色体组型,而其他动物体细胞染色体知道在体细胞中成对存在,雌雄个体只有性染色体不同也就可以了,至于剪贴可安排在课下进行。另外动物体细胞染色体照片各组之间可相互不同,这样说服力会更强。此内容需要教师课前查找相关资料,作好充分的思想准备。 3.染色体组型、性别决定、伴性遗传的知识是环环相扣逐步深入的。在教学过程中,除了教授知识,更重要的是教会学生思考、研究问题的科学方法。在教学过程中要注意营造宽松和谐、民主平等的学术氛围,鼓励学生大胆质疑、鼓励学生通过自己的努力揭开一个个谜团。教师在此努力发挥组织者和指导者的作用。在同学们思维陷入僵局或相互争执不下时,运用巧妙的语言和设问帮助学生解决问题,而不要直述自己的观点。这样有利于学生积极参与、发挥学生的主动性,有利于学生间的团结协作精神的培养,有利于学生的创新思维和实践能力的培养。 4.果蝇以其繁殖速度快、相对性状明显被广泛用于遗传科研和教学领域。在本节教学内容的每个环节上都可以利用果蝇作为实验材料,指导部分学生利用业余时间作实验,增强本节内容的说服力,同时也可培养学生动手能力和实践能力。 5.此部分内容与三大遗传规律有密切联系,在练习反馈中,题目千变万化。教师可再安排一节课通过习题总结解题的一些规律,以便学生能掌握和灵活应用此部分知识。 (1)伴性遗传与基因的分离规律的关系 伴性遗传是基因分离规律在性染色体上的具体体现。伴性遗传也是由一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,因此它也符合基因的分离规律。但是性染色体有同型和异型两种组合形式,因而伴性遗传也有它的特殊性:在XY型性别决定的雄性个体中,有些基因只存在于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因;因为控制性状的基因位于性染色体上,因此该性状的遗传都与性别联系在一起,在写表现型和统计比例时,也一定要和性别联系起来。 (2)伴性遗传与基因的自由组合规律的关系 在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的遗传现象时,由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理,整体上则按基因的自由组合规律处理。 (3)常染色体遗传和伴性遗传图谱的判断 遗传方式:
区分原则:①一般情况下,先确定基因位于常染色体还是性染色体; ②再区分显隐关系。
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显性 |
隐性 |
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常染色体 |
①男女发病机会均等
②发病率高,代与代之间发病具有连续性,一般患者的双亲之一必患病 |
①男女发病机会均等
②发病率低,若双亲正常子女可能患病 |
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X染色体 |
①女性患者多于男性
②发病率高,代与代之间发病具有连续性
③若父亲有病,女儿必患病 |
①男性患者多于女性
②发病率低
③交叉遗传,若母亲有病儿子一定有病 |
习题精选
一、选择题
1.人类某种遗传病的患者,女性患者约是男性患者的二倍,致病基因可能是( ) A.显性基因位于常染色体 B.隐性基因位于常染色体上 C.显性基因位于X染色体 D.隐性基因位于X染色体上
2.一对表现型正常的夫妇,有一个白化病色盲的儿子,理论上计算,他们的子女中,与其母亲基因型相同的概率是( ) A.0 B.1/2 C.1/4 D.l/8
3.决定猫的毛色基因位于X染色体上,基因型 、 、 的猫,依次是黄色,黑色和虎斑色,现有虎斑色雌猫与黑色雄猫交配,生下一只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别应是( ) A.一只雌猫、一只雄猫或两只雌猫 B.一只雌猫、一只雄猫 C.两只雄猫 D.两只雌猫
4.正常人的染色体组型可表示为( ) A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
5.一对夫妇前三胎生的都是女孩,则第四胎生一个男孩的概率是( ) A.O B.25% C.50% D.100%
6.下列系谱图中一定能排除伴性遗传的是( )
7.某 型性别决定的生物基因型为 ,此个体产生的配子应为( ) A.精子: , B.精子: , , , C.卵细胞: , D.卵细胞: , , ,
8.一对夫妇都正常,他们的父母也正常,但妻子的弟弟是色盲,预测他们独生子患色盲的概率是( ) A.1 B. C. D.
二、简答题 1.果蝇为 型性别决定的生物,在研究甲、乙、丙三只果蝇的两对相对性状遗传时,发现其基因型组成为:甲: ,乙: ,丙: ,请分析: (1)两对等位基因中_________位于常染色体上,_________位于性染色体中的_______染色体上。 (2)减数分裂时,甲可产生配子有________种,乙可产生配子有________种,丙可产生配子有________种。 (3)三个个体的性别分别为:甲为________,乙为________,丙为________。 2.果蝇红眼( )对白眼( )为显性,这对等位基因位于 染色体上,而果蝇灰身( )对黑身( )为显性,这对等位基因位于常染色体上,现将纯合的灰身白眼雄果蝇与纯合黑身红眼雌果蝇杂交,再将 中雌,雄个体相交,产生 ,请分析回答下列问题: (1)写出 的基因型为_______________,表现型为______________。 (2) 中雌雄性别比例为_________。 (3) 中灰身果蝇与黑身果蝇的分离比_________。 (4) 代中,眼色出现性状分离的果蝇性别为_______,其中红眼与白眼比例为_________,眼色不出现性状分离的果蝇性别为__________。
3.某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子致死,请回答: (1)若后代全为宽叶,雌雄植株各半时,则亲本的基因型为:__________________。 (2)若后代全为宽叶雄株,则亲本的基因型为:____________________________。 (3)若后代全为雄株,宽,狭叶各占一半,则亲本的基因型为:____________________。 (4)若后代性别比例为 时,宽叶植株占3/4则其亲本的基因型为:______________。
4.某女孩是红绿色盲患者,其母亲是血友病患者,医生在了解这些情况后,不再做任何检查,就能断定其父亲一定是__________________,而其弟弟一定是_______________。
答案:
一、1.C 2.D 3.B 4.A 5.C 6.D 7.B 8.C
二、1.(1) (2)4 4 4 (3)雌性 雄性 雄性。
2.(1) , 灰身红眼 (2) (3) (4)雄性 雌性
3.(1) , (2) , (3) , (4) ,
4.红绿色盲患者 血友病患者
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