生物必修1《分子与细胞》第4节 细胞中的糖类和脂质课后作业题

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[重难点击] 1.糖类的种类和作用。2.生物大分子以碳链为骨架。
一 细胞中的糖类
糖类是生物体内主要的能源物质，生物体内含有很多种糖。请阅读教材P30～31内容，分析下面材料，完成下列问题。
1.观察下面几种常见的单糖结构式，结合教材P30内容思考：
(1)观察上图可以看出单糖分子都是由C、H、O三种元素构成的。
(2)上图中核糖和脱氧核糖含有5个碳原子，称为五碳糖，葡萄糖、果糖和半乳糖等含有6个碳原子，称为六碳糖，五碳糖和六碳糖均是不能再水解的糖类，称为单糖。单糖可直接被细胞吸收。
(3)核糖和脱氧核糖是组成RNA和DNA的物质，它们在动植物细胞中都有分布。葡萄糖分布于动植物细胞中，是生命活动所需要的主要能源物质，常被称为“生命的燃料”。果糖分布于植物细胞中，半乳糖分布于动物细胞中，果糖和半乳糖都可以被氧化分解提供能量。
2.观察几种二糖的组成示意图，结合教材P30～31内容思考：
(1)由上图可以看出，二糖均是由一分子葡萄糖和另一分子单糖脱去一分子水组成的，分子式为C12H22O11。
(2)发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖是由葡萄糖和葡萄糖聚合而成的。
(3)在甜菜和甘蔗里含量丰富的蔗糖是由葡萄糖和果糖聚合而成的。
(4)在人和动物乳汁里含量丰富的乳糖则是由葡萄糖和半乳糖聚合而成的。
3.如图是一个汉堡中的几种多糖的组成
(1)生物体内常见的多糖有淀粉、糖原和纤维素三种，它们均是由葡萄糖通过脱水缩合(反应)连接形成的。其中，储存在植物体内的淀粉和分布在人和动物肝脏和肌肉中的糖原是生物的储能物质；而纤维素是构成植物细胞壁的成分。
(2)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？
答案 三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式不同，使它们具有了不同的化学性质。
4.综上分析，糖类为什么被称为“碳水化合物”？
答案 糖类分子都是由 C、H、O三种元素构成的，多数糖类分子中H、O原子的比例是2∶1，类似于水分子。
小贴士 糖类物质的分类
归纳提炼
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1.判断下列关于糖类的叙述的正误。
(1)纤维素的基本单位是葡萄糖和果糖( )
(2)葡萄糖和麦芽糖可被水解，蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖( )
(3)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是单糖，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖，乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收( )
(4)淀粉、纤维素、糖原的基本单位都是葡萄糖( )
(5)葡萄糖和果糖分子均有还原性( )
(6)淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色。水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀( )
(7)糖类都是生物体生命活动的能源物质( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
解析 (1)构成纤维素的单体是葡萄糖；(2)葡萄糖不能被水解，麦芽糖可被水解，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖；(3)乳糖是二糖，水解成葡萄糖和半乳糖，才可以被小肠上皮细胞直接吸收；(6)淀粉和蔗糖为非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，淀粉只能用碘液鉴定呈现蓝色。(7)并非所有的糖都是生物体生命活动的能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素是结构物质。
二 细胞中的脂质
脂质是指一类在化学组成和分子结构上差异很大，不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等脂溶性有机溶剂的有机物。结合教材P32～33内容，分析下面材料并回答问题。
1.脂肪
材料一 与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪含氧量远远少于糖类，而H的含量更多。据分析，1 g脂肪氧化分解可释放出约39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可释放出约17 kJ的能量，但1 g脂肪在体内储存所占的体积是1 g糖原的1/5。
材料二 生活在海洋中的鲸、海豹等皮下有厚厚的脂肪层，起保温作用。另外，脂肪还广泛分布在肠系膜、腹腔大网膜等处，对内脏器官起保护作用。
(1)由材料一可知，脂肪的元素组成是C、H、O。
(2)由材料一可知，脂肪是良好的储能物质。与糖类相比，脂肪中氧和氢的含量有什么特点？在氧化分解时的耗氧量、释放能量、产水量如何？
答案 脂肪中氧的含量远少于糖类，而氢的含量更多，因此脂肪在氧化分解时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多，产生的水也多。
(3)由材料二可知，脂肪还具有保温、缓冲和减压作用。
2.磷脂和固醇
材料一 细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂质、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50%、40%、2～10%。膜脂质主要由磷脂、胆固醇构成。在大多数细胞的膜脂质中，磷脂占总量的70%以上，胆固醇不超过30%。胆固醇还参与血液中脂质的运输，但过多摄入会在血管壁上沉积，造成血管阻塞，危及生命。
材料二 佝偻病，又叫骨软化症，是以维生素D缺乏导致钙、磷代谢紊乱和临床以骨骼的钙化障碍为主要特征的疾病，预防和治疗佝偻病均需补充维生素D并辅以钙剂，防止骨骼畸形和复发。
(1)据材料一和教材内容可知，磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的主要成分，胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输。
(2)由材料二可知，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。它与胆固醇和性激素同属于脂质中的固醇类物质。
归纳提炼
活学活用
2.连一连
答案 ①－b ②－a ③－d ④－c ⑤－e
三 生物大分子以碳链为骨架
科学家说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。阅读教材P33内容，结合材料，回答以下问题。
1.像多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
归纳提炼
常见的几种多聚体的单体
活学活用
3.唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，再在麦芽糖酶的作用下进一步分解为葡萄糖。下列相关说法不正确的是( )
A.麦芽糖是淀粉的单体 B.葡萄糖是淀粉的单体
C.该过程是水解反应 D.淀粉是一种多聚体
答案 A
解析 淀粉是一种多聚体，其单体是葡萄糖，麦芽糖可以进一步水解，不是基本单位，也就不是单体；多聚体可以水解成单体。
当堂检测
1.用水解法研究下列物质，水解终产物不都是葡萄糖的是( )
①淀粉 ②蔗糖 ③乳糖 ④麦芽糖
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案 B
解析 淀粉、麦芽糖、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，水解终产物均只有葡萄糖一种；蔗糖是由葡萄糖和果糖形成的二糖，乳糖是由葡萄糖和半乳糖形成的二糖。
2.媒体报道的“地沟油”事件，引起了公众的关注。“地沟油”的主要成分是脂质，但还有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关叙述正确的是( )
A.“地沟油”的主要成分的组成元素一定是C、H、O、N
B.“地沟油”的主要成分是生物体内主要的能源物质
C.“地沟油”的主要成分遇苏丹Ⅲ染液可能呈现橘黄色
D.“地沟油”的主要成分在细胞中的含量多于蛋白质
答案 C
解析 “地沟油”的主要成分为脂质，主要由C、H、O三种元素构成，其主要功能是作为储能物质，A、B错误；脂质在细胞中的含量少于蛋白质，D错误。
3.下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是( )
A.麦芽糖在动植物细胞中都能检测到
B.单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化
C.糖类物质都是细胞内的能源物质
D.糖类物质在细胞内不能储存
答案 B
解析 动物细胞不含有麦芽糖，核糖、脱氧核糖、纤维素不是能源物质，肌糖原和肝糖原能暂时储存。
4.糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，相关的叙述错误的是( )
A.组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N
B.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成
C.淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水
D.质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少
答案 C
解析 组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质如磷脂还含有P和N；葡萄糖是淀粉、纤维素和糖原的单体；淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸；因脂肪中C、H的比例比糖类中的高，故质量相同的糖类和脂肪彻底氧化分解时脂肪的耗氧量多，产能也多。
5.回答下列关于糖类和脂质的问题：
(1)青苹果果汁遇碘液显蓝色，如图为苹果成熟期各种有机物的变化曲线，据图回答有关问题。
①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有____________，该物质普遍存在于______细胞中，其作用是________________________________________；在动物细胞中与此功能相同的同类物质是______。
②由图可知，8月份有机酸减少的原因是________________________________________。淀粉的最终水解产物是________。
(2)生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内有很厚的脂肪层，其意义在于：
________________________________________________________________________。
答案 (1)①淀粉 植物 植物体内重要的储能物质 糖原 ②有机酸逐渐转变成糖 葡萄糖 (2)脂肪作为很好的绝热体，可以防止体内热量的散失，起着保温作用
解析 (1)淀粉遇碘液变蓝，青苹果果汁中淀粉和有机酸含量较高，其中淀粉是植物细胞中的储能物质，在动物细胞中糖原具有储能的作用。8月份有机酸减少是因为有机酸逐渐变成糖类。淀粉的最终水解产物为葡萄糖。(2)脂肪也具储能作用，同质量的脂肪彻底氧化分解放出的能量比糖类多。脂肪可作为很好的绝热体，防止热量散失，起保温作用。
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 细胞中的糖类
1.细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”的是( )
A.麦芽糖 B.核糖 C.葡萄糖 D.淀粉
答案 C
解析 葡萄糖是细胞中的主要能源物质。
2.下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中，正确的是( )
①淀粉、纤维素和糖原的基本单体均为葡萄糖 ②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖 ③葡萄糖、果糖均为还原糖，由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性 ④多糖都是动植物细胞内的储能物质
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
答案 A
解析 淀粉、纤维素和糖原等多糖的基本单体是葡萄糖，故①正确。麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合而成，乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成，蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合而成，故②正确。蔗糖不具有还原性，故③错误；多糖中的纤维素是植物细胞壁的组成成分，不属于植物细胞的储能物质，故④错误。
3.下列关于糖类及其生理作用的叙述，正确的是( )
A.糖类是生命活动的唯一能源物质
B.核糖存在于细菌中而不存在于病毒中
C.肝糖原只含有C、H、O三种元素
D.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
答案 C
解析 糖类是生命活动的主要能源物质，但不是唯一的能源物质；核糖是构成RNA的重要成分，某些RNA病毒也含有核糖；肝糖原属于多糖，糖类都是由C、H、O三种元素组成的；蔗糖水解的产物是果糖和葡萄糖，乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖。
4.下列对多糖功能的分类正确的是( )
答案 C
解析 糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，二者功能一致。纤维素是植物细胞壁的组成成分，是结构物质。
知识点二 细胞中的脂质
5.脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下面是有关脂质的生物学功能，其中属于磷脂的生物学功能的是( )
A.是细胞膜等生物膜的重要成分
B.是储能分子，具有保温作用
C.构成生物体表面的保护层
D.具有生物活性，对生命活动起调节作用
答案 A
解析 磷脂是构成细胞膜等生物膜的成分，脂肪具有储能和保温等作用，固醇类物质对生命活动具有调节作用，构成植物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂，如植物体的果实、叶片等的表面。
6.一头猪在“5.12”大地震中被埋36天后获救，创造了一个生命奇迹，网友们为它命名“猪坚强”，这头猪被困期间体重减轻了2/3。那么，减轻的体重主要是哪种物质( )
A.糖类 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸
答案 B
解析 脂肪是主要的储能物质，长时间不能进食时，主要靠分解脂肪来为生命活动提供能量。
7.下面是关于脂质的叙述，其中正确的是( )
A.磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成生物膜的主要成分
B.性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C.脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而其他部位和植物细胞中没有
D.企鹅体内的脂肪有减少热量散失、维持体温恒定的作用
答案 D
解析 磷脂应含有P；性激素的化学本质是固醇；在动物的一般组织中都有脂肪的分布，此外，脂肪也可以分布在植物中；脂肪是生物体的储能物质，同时还可以起到保温的作用。
8.生物体内脂肪的生理功能包括( )
①生物膜的重要成分 ②储能物质 ③缓冲和减压、保护内脏器官 ④具有生物学活性，对生命活动具有调节作用 ⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 ⑥绝热体，保温作用
A.①②⑥ B.②③⑥
C.③④⑤ D.①②③④⑤⑥
答案 B
解析 磷脂是生物膜的重要成分；具有生物学活性，对生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的是维生素D，属于固醇类。
知识点三 生物大分子以碳链为骨架
9.下列哪组物质是由许多单体连接而成的多聚体( )
A.纤维素、脱氧核糖核酸
B.蛋白质、核糖核苷酸
C.葡萄糖、核糖核酸
D.氨基酸、糖原
答案 A
解析 葡萄糖是多糖的单体，氨基酸是蛋白质的单体，核糖核苷酸是核糖核酸的单体，纤维素和糖原是由葡萄糖连接而成的多聚体，脱氧核糖核酸是由脱氧核糖核苷酸连接而成的多聚体。因此，B、C、D项不全是多聚体。
能力提升
10.下列图中动植物糖类、脂质的种类与比较正确的是( )


答案 A
解析 葡萄糖和果糖是单糖，蔗糖是非还原糖；固醇和脂肪都属于脂质，而不是包含和被包含的关系；固醇相对分子质量较小，不是生物大分子；乳糖和糖原都是动物细胞中的糖类，淀粉、麦芽糖和纤维素是植物细胞中的糖类，核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖类。
11.根据表中分析，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是( )
A.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B.脂肪中H的比例是12%
C.相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量XD.脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多
答案 C
解析 脂肪与糖类相比，C/O比值大，相同质量条件下，氧化分解耗氧量多，相应产生的水也多，即X>Y。糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的，根据表中数据可知，脂肪中H的比例是1－75%－13%＝12%，糖类中H的比例是1－44%－50%＝6%。
12.下列哪些糖类物质能分别对应：①属于二糖且可用斐林试剂鉴定的糖类；②存在于DNA中而不存在于RNA中的糖类；③存在于植物细胞中而不存在于动物细胞中的糖类( )
A.乳糖、核糖、纤维素 B.麦芽糖、脱氧核糖、淀粉
C.麦芽糖、核糖、淀粉 D.葡萄糖、脱氧核糖、糖原
答案 B
解析 二糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖等，可溶性还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。DNA中含有脱氧核糖，而RNA中含有核糖。仅存在于植物细胞内的糖：单糖有果糖，二糖有蔗糖、麦芽糖，多糖有淀粉、纤维素等。
13.糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己的尿糖情况。尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶，它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。以下为上述作用机理的表达式，下列有关叙述错误的是( )
葡萄糖eq \(――→,\s\up7(a))b＋c c＋d―→e
A.表达式中，a的基本组成单位为氨基酸
B.表达式中，b为葡萄糖酸
C.表达式中，c为无色化合物
D.表达式中，e为有色化合物
答案 C
解析 由题意知：a为葡萄糖氧化酶，b为葡萄糖酸，c为过氧化氢，d为无色化合物，e为有色化合物。所以C项错误。
14.下列对组成细胞的有机物的描述中，正确的是( )
A.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
B.细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇等
C.细胞核内的核酸只含脱氧核糖，细胞质中的核酸只含核糖
D.质量相同的糖、脂肪、蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的
答案 B
解析 植物细胞中的纤维素属于多糖，乳糖是动物细胞中的二糖；细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇，占细胞膜的 50%；细胞核和细胞质都含有DNA和RNA，都含脱氧核糖和核糖；由于 C、H含量不同，质量相同的不同有机物氧化分解所释放的能量不同。
15.下图为细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成，据图回答：
(1)若A是单糖，则在核酸中的种类有____________和________。除上述两种外，还有________、________、________等。
(2)若B是由2分子单体A缩合而成的化合物，则B称为________。植物细胞中最重要的是________和________，人和动物乳汁中含量最丰富的是________。
(3)若B是由大量单体A缩合而形成的化合物，则B称为________，在人和动物的肝脏中是指________，在马铃薯块茎中，主要指________和能形成高等植物细胞壁的________。
(4)物质C是________，在动物体内除图示功能外，还有____________作用。
(5)与物质B相比，物质C作为储能物质的原因是______________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)脱氧核糖 核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 (2)二糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 (3)多糖 肝糖原 淀粉 纤维素 (4)脂肪 保温、缓冲和减压 (5)物质C分子中氧的含量远远少于物质B中氧的含量，而氢含量多，储存能量多
解析 解题的关键是先根据图解中的元素组成只有C、H、O和由单体构成的化合物B、C的功能，可判断出B是糖类，C是脂肪。
16.根据下列生物学事实回答问题：
材料一 熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来。冬眠时，进行分解利用，维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。
材料三 幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是______________________________________________。分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有__________和____________的作用。
(2)材料二说明脂肪具有________作用。
(3)材料三说明维生素D能够______________________________________。该物质属于脂质中的________类物质，该类型物质除维生素D之外还包括__________和________等。
答案 (1)生物体内的储能物质 缓冲 减压 (2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 胆固醇 性激素
解析 脂肪是细胞内良好的储能物质，需要时可以分解利用。另外，脂肪还可起到保温、缓冲和减压的作用。维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
个性拓展
17.“瘦素”是最近由英国研究人员发现的人体中一种重要的激素，它能控制人的食欲。注射“瘦素”后，人的食欲会下降，从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。请回答下列问题：
(1)肥胖是由体内脂肪过多引起的，检验脂肪的试剂是________________，颜色反应是____________。
(2)在“5·12汶川大地震”后期的救援中，从废墟下救出的生还者中女性较男性多。其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的元素组成及主要作用角度分析出现上述现象的原因：___________________________
________________________________________________________________________。
(3)某校生物兴趣小组想利用以下材料，设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用，请帮他们完成下列实验设计。
材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。
实验步骤：
第一步：_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二步：_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第四步：一段时间后，观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重。
答案 (1)苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 橘黄色(红色) (2)脂肪是重要的储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放能量多，产生的水多 (3)第一步：选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只，随机平均分为两组，并编号为甲、乙 第二步：甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射等量的生理盐水 第三步：在正常饲养的基础上，在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间
解析 (1)检验脂肪应选用苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液，颜色反应为橘黄色(红色)。(2)脂肪是生物体的重要储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放的能量多，并且产生的水多。(3)实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，此实验的自变量为是否注射“瘦素”，因变量为大鼠的食欲和体重变化。按其归属分类
动植物细胞共有的糖
核糖、脱氧核糖、葡萄糖
动物细胞特有的糖
乳糖、糖原
植物细胞特有的糖
果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
按功能分类
细胞中的主要能源物质
葡萄糖
细胞中的储能物质
淀粉、糖原
细胞的结构物质
核糖、脱氧核糖、纤维素
按是否具有还原性分类
还原糖
葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖
非还原糖
蔗糖、淀粉、纤维素、糖原
多聚体(生物大分子)
单体(基本单位)
多糖、纤维素
葡萄糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y