- 基因工程的原理及技术
- 共249题
某高校研发的幽门螺杆菌疫苗为基因工程疫苗,对该菌引发的胃炎、胃溃疡等疾病具有较好的预防效果,其有效成分是一种该菌表面抗原蛋白质,请回答下列问题。
26.根据表面抗原蛋白质的氨基酸序列推测出目的基因的_______,进行人工合成,然后通过______技术大量扩增。
27.基因工程的核心步骤是_______,要利用_______连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
28.目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为______。在表达过程中,启动子需与______识别和结合,从而驱动转录过程。最终翻译是否成功,常用的检测方法是_________。
29.实验证明,一定时间内间隔口服该疫苗3次效果更好,其主要原因是体内产生的____细胞数量增多,导致获得的免疫预防作用更强,持续时间更久。
正确答案
脱氧核苷酸序列 PCR技术
解析
基因工程目的基因的获取可通过目的蛋白质的氨基酸序列推测出目的基因的脱氧核苷酸序列,进行人工合成;然后用PCR技术大量扩增。
考查方向
本题考查基因工程的知识,重点考查学生识记、理解能力。
解题思路
依据基因工程目的基因的获取知识作答。
易错点
易因没识记准确而误填。
教师点评
难度较低
正确答案
构建基因表达载体 DNA连接酶
解析
基因工程的核心环节就是构建基因表达载体 ;被限制酶切开的磷酸二酯键要用DNA连接酶连接。
考查方向
本题考查基因工程的知识,重点考查学生识记、理解能力。
解题思路
依据基因工程中目的基因表达载体的构建知识点作答。
易错点
易没记DNA连接酶的作用而出错。
教师点评
难度较低。
正确答案
转化 RNA聚合酶 抗原——抗体杂交
解析
目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化;启动子是启动转录的,固需与RNA聚合酶 ;目的蛋白常用的检测方法是抗原——抗体杂交。
考查方向
本题考查基因工程的知识,重点考查学生识记、理解能力。
解题思路
依据基因工程的基因表达载体、导入及检测环节的相关知识结合题意作答。
易错点
易因概念识记不准确而误填。
教师点评
难度较低。
正确答案
记忆
解析
疫苗有抗原特异性,引起机体产生特异性免疫反应,从而产生抗体及记忆细胞等,起到免疫预防作用,而记忆细胞免疫预防作用更强,持续时间更久。
考查方向
考查免疫调节知识点,主要考查学生的识记和理解力。
解题思路
依据疫苗的使用原理结合题意作答。
易错点
易不注意题目中“免疫预防作用更强,持续时间更久”而误填成效应T细胞。
回答下列有关基因工程的问题。
(1)基因工程操作过程的实现至少需要三种必要的工具:限制性核酸内切酶、运载体、_____________。
(2)下列有关限制性核酸内切酶的描述,正确的是_______________(多选)。
A.从反应类型来看,限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应
B.限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
C.限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响
D.质粒分子经限制性核酸内切酶切割后,含有2个游离的磷酸基团。
E.限制性核酸内切酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越小
(3)与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是_______________。
A.逆转录酶
B.RNA聚合酶
C.DNA连接酶
D.解旋酶
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图13、图14中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
(4)用限制酶HindⅢ,BamH I和二者的混合物分别降解一个4kb(1kb即1千个碱基对)大小的线性DNA分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,如图15所示:
据此分析,这两种限制性内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是_______________。
A.HindⅢl个,BamHI 2个
B.HindⅢ2个,BamHI 3个
C.HindⅢ2个,BamHI 1个
D.HindIII和BamHI各有2个
(5)DNA分子结构的稳定性与氢键数目的多少有关。若对图13中质粒进行改造,增加其稳定性,表中哪种酶的酶切位点会增多? ________。
A. BamH I
B. HindⅢ
C.EcoR I
D.Sma I
(6)用图13中的质粒和图14中的外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma Ⅰ切割,原因是____________________________________________________________________。
(7)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止__________________________________________________________。
正确答案
(1)DNA连接酶
(2)ACD
(3)C
(4)A
(5)D
(6)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
(7)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
解析
略
知识点
已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的P蛋白为主要抗原。根据下图回答问题:
(1)过程①指的是__________。从过程①到提取分离出P基因的具体操作中,源自不同生物的DNA之所以能够重组的原因是:_______________;相同的基因在不同的生物体内,都能成功表达出相同的产物,其原因是:____________________ 。
(2)过程③构建重组DNA分子过程中最常用的载体是_______________。若限制酶Ⅲ的识别序列是CCTAGG,它能在A和G之间切断DNA。下图表示用该酶处理P基因后产生的片段。
若P基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG,用该酶处理后将产生 ______个片段。
(3)除了B淋巴细胞外,图中能特异性识别抗原的细胞还有[ ],细胞识别的物质基础是____________ 。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 制成疫苗,该疫苗注射到人体内后,首先由________进行处理和呈递,最终激活B淋巴细胞。
(5)雌性老鼠体内存在⑦的场所有 ()。(多选)
A.血清
B.乳汁
C.组织液
D.肝细胞内
正确答案
(1)逆转录 所有生物的DNA分子结构相似; 所有生物共用一套遗传密码。
(2)质粒 5个
(3)⑥ 糖蛋白
(4)P蛋白 巨噬细胞
(5)ABC
解析
略
知识点
下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点,由此推断的以下说法中,正确的是()
(注:Y=C或T,R=A或G)
正确答案
解析
略
知识点
39.【生物----选修1:生物技术实践】
絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是 。
(2)PEG的作用是 。
(3)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有 的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株。
(4)微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油,增大石油的乳化度,降低石油粘度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。请回答:培养基灭菌采用的最适方法是 法。常用的接种方法是 和 。
(5) 接种后需密封培养,培养一段时间后在培养基上形成降油圈,此时选取 就可获得高效菌株。
40. 【生物----选修3:现代生物科技专题】
绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因,提取它时通常利用的酶是 。
(2)若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞,则常用的方法是 。
(3)欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪,还需利用 技术,将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中,从而形成重组细胞,再进一步培养成早期胚胎,通过 技术转移到猪的子宫中,从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
(4)不同种生物之间的基因移植成功,从分子水平分析,说明了生物共用一套 。
(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子中 (选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
39.【生物----选修1:生物技术实践】
絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是 。
(2)PEG的作用是 。
(3)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有 的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株。
(4)微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油,增大石油的乳化度,降低石油粘度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。请回答:培养基灭菌采用的最适方法是 法。常用的接种方法是 和 。
(5) 接种后需密封培养,培养一段时间后在培养基上形成降油圈,此时选取 就可获得高效菌株。
40. 【生物----选修3:现代生物科技专题】
绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因,提取它时通常利用的酶是 。
(2)若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞,则常用的方法是 。
(3)欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪,还需利用 技术,将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中,从而形成重组细胞,再进一步培养成早期胚胎,通过 技术转移到猪的子宫中,从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
(4)不同种生物之间的基因移植成功,从分子水平分析,说明了生物共用一套 。
(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子中 (选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
正确答案
(1)限制性内切酶
(2) 显微注射技术
(3)细胞核移植(或体细胞核移植)胚胎移植
(4)遗传密码(或密码子)
(5)目的基因(或抗枯萎病基因)已表达
正确答案
(1)限制性内切酶
(2) 显微注射技术
(3)细胞核移植(或体细胞核移植)胚胎移植
(4)遗传密码(或密码子)
(5)目的基因(或抗枯萎病基因)已表达
39.生物---选修1:生物技术实践
高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。其筛选过程如下图所示。
(1)进行①过程的目的是 ;②过程所使用的接种方法是 。
(2)I、II号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 ;对培养基常用 方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能 。如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是: 。
(3)部分嗜热菌在I号培养基上生长时可释放 分解培养基中的淀粉,在不同菌落周围形成大小不同的透明圈,应挑出 的菌落,接种到II号培养基。
(4)根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低,原因是 。
40. 生物---选修3:现代生物科技专题
下图表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”主要培育流程,据图回答:
(1)④过程应用的生物技术主要是 。
(2)杀虫基因(crylA)是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构设计并人工合成的,这
属于 工程技术。
(3)若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的末端为 ,则该酶识别的核苷酸序列是 。
(4)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(图示部分基因及部分限制性内切酶作用位点),据图分析:
①人工改造时,要使抗虫基因表达,还应插入 。
②人工改造时用限制酶Ⅱ处理,其目的是:第一,去除质粒上的 (基因),保证T—DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长;第二,使质粒带有单一限制酶作用位点,有利于 ;第三,使质粒大小合适,可以提高转化效率等。
③若用限制酶1分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子,并构成重组Ti质粒,分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞,观察到的细胞生长的现象是 。
(5)检测“华恢l号”具有抗虫性状的方法是 。
39.生物---选修1:生物技术实践
高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。其筛选过程如下图所示。
(1)进行①过程的目的是 ;②过程所使用的接种方法是 。
(2)I、II号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 ;对培养基常用 方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能 。如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是: 。
(3)部分嗜热菌在I号培养基上生长时可释放 分解培养基中的淀粉,在不同菌落周围形成大小不同的透明圈,应挑出 的菌落,接种到II号培养基。
(4)根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低,原因是 。
40. 生物---选修3:现代生物科技专题
下图表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”主要培育流程,据图回答:
(1)④过程应用的生物技术主要是 。
(2)杀虫基因(crylA)是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构设计并人工合成的,这
属于 工程技术。
(3)若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的末端为 ,则该酶识别的核苷酸序列是 。
(4)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(图示部分基因及部分限制性内切酶作用位点),据图分析:
①人工改造时,要使抗虫基因表达,还应插入 。
②人工改造时用限制酶Ⅱ处理,其目的是:第一,去除质粒上的 (基因),保证T—DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长;第二,使质粒带有单一限制酶作用位点,有利于 ;第三,使质粒大小合适,可以提高转化效率等。
③若用限制酶1分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子,并构成重组Ti质粒,分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞,观察到的细胞生长的现象是 。
(5)检测“华恢l号”具有抗虫性状的方法是 。
正确答案
(1)植物组织培养 (2)蛋白质 (3)GACGTC
(4)①启动子 ② tms和tmr 目的基因(或外源DNA)准确插入
③在含卡那霉素的培养基中能够生长,而在含四环素的培养基中不能生长
(5)害虫抗性接种实验法(或相关描述)
正确答案
(1)植物组织培养 (2)蛋白质 (3)GACGTC
(4)①启动子 ② tms和tmr 目的基因(或外源DNA)准确插入
③在含卡那霉素的培养基中能够生长,而在含四环素的培养基中不能生长
(5)害虫抗性接种实验法(或相关描述)
下列物质中,不具有特异性识别作用的是( )
正确答案
解析
略
知识点
33.【生物—现代生物科技专题】
基因工程打破了物种之间交流的界限,为花卉育种提供了新的技术保障。下图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构,数字代表过程或方法)。
(1)下图A为4种限制酶的识别序列和酶切位点,图B为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法获得目的基因,且只选择一种限制酶,则最好应选择的酶是 ( ) 。
(2)②所常用的方法是_______,检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用________技术。
(3)培育转基因花卉主要运用了转基因技术和( )技术。③、④过程的理论依据是__________.
33.【生物—现代生物科技专题】
基因工程打破了物种之间交流的界限,为花卉育种提供了新的技术保障。下图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构,数字代表过程或方法)。
(1)下图A为4种限制酶的识别序列和酶切位点,图B为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法获得目的基因,且只选择一种限制酶,则最好应选择的酶是 。
(2)②所常用的方法是_______,检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用________技术。
(3)培育转基因花卉主要运用了转基因技术和 技术。③、④过程的理论依据是__________.
正确答案
下图为某种畜场培育优质奶牛的过程图解,据图回答下列问题:
25.若要从转基因牛的乳汁中提取人的生长激素,应将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的__________________等调控组件结合。该过程需要的工具酶有____________________。为了检测人的生长激素基因是否插入到牛耳细胞染色体DNA上,可采用__________技术。
26.要获得单个牛耳细胞,过程C需要用______________________________处理优质奶牛牛耳组织块.在单个细胞培养过程中,为了防止杂菌污染,通常在细胞培养液中添加一定量的____________________。
27.G过程表示____________________,通常胚胎应发育到____________________阶段才能进行,G过程前若进行____________________操作,可以获得同卵双胎或多胎。
28.培育出的转基因牛的遗传物质来自________________________________________。
正确答案
启动子 限制酶和DNA连接酶 DNA分子杂交
解析
若要从转基因牛的乳汁中提取人的生长激素,应让人的生长激素基因与乳腺蛋白基因同量转录表达,所以将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子调控组件结合;该过程需要的切割DNA的限制酶和连接DNA的DNA连接酶 。检测目的基因是否插入到牛耳细胞染色体DNA上,一般用DNA分子杂交技术。
考查方向
考查基因工程知识点,主要考查学生识记理解能力。
解题思路
依据题意结合基因工程基因表达载体的构建及检测环节正确作答。
易错点
易因没记清相关概念而不能正确作答。
教师点评
难度适中。
正确答案
胰蛋白酶或胶原蛋白酶 抗生素
解析
动物细胞培养中要获得单个细胞,是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的组织块.在细胞培养过程中,通常在细胞培养液中添加一定量的抗生素,防止杂菌污染。
考查方向
考查动物细胞工程的知识点,主要考查学生的识记能力。
解题思路
依据动物细胞培养过程得到单个细胞的方法及无菌无毒培养等知识作答。
易错点
易因没识记清而写不出正确答案。
教师点评
难度适中。
正确答案
胚胎移植 囊胚或桑椹胚 胚胎分割
解析
从图中可看出G过程表示胚胎移植,通常胚胎移植应发育囊胚或桑椹胚阶段才能进行,要获得同卵双胎或多胎,就要进行胚胎分割。
考查方向
考查胚胎工程的知识,主要考查学生识记能力和读图能力。
解题思路
读图并依据胚胎工程的内容作答。
易错点
易没记住胚胎移植的一般时期而答错第二空。
教师点评
难度较低。
正确答案
人、优良奶牛、本地牛
解析
从题目图解分析转基因牛的遗传物质有人的生长激素基因、优良奶牛体细胞核基因、本地牛卵母细胞细胞质基因。
考查方向
考查学生摄取题目信息综合分析能力。
解题思路
从题目图解分析转基因牛的遗传物质来源。
易错点
易忽略来自卵母细胞细胞质的遗传物质。
教师点评
难度较大。
利用农杆菌转化法,将抗逆基因转入至拟南芥(2n=10)中,获得不同株系的拟南芥。
11.从农杆菌中获得带有潮霉素抗性基因(H基因)的Ti质粒,将抗逆基因插入到Ti质粒的上,因Ti质粒上的此结构具有 的特点。
12.为确定不同拟南芥株系导入的基因在染色体上的相对位置,科研人员筛选并通过自交获得转基因成功的4个纯合株系:1、2、3、4,做了如下杂交实验。
①4个纯合株系植株分别与非转基因植株正、反交得F1,F1自交获得F2。F2中抗潮霉素性状与不抗潮霉素性状的植株比例为 ,表明每个株系的H基因均位于一对同源染色体上的同一位点,但不能确定4个株系的H基因是否位于同一对同源染色体上。
②将上述4个纯合株系植株间进行配组形成6个杂交组合(1×2、1×3、1×4、2×3、2×4、3×4),每个组合得F1,F1自交获得F2。
a.除2×4组合外,其它杂交组合F2中抗潮霉素性状与不抗潮霉素性状的植株比例均为15:1,表明1、2、3三个株系相比较,它们的H基因位于 (同源染色体/非同源染色体)上。
b.2×4组合F2植株全表现抗潮霉素性状。假设株系1中H基因在染色体上的位置如图1所示,请推测株系2中H基因的位置和株系4中H基因的两种可能的位置(在图2中标注,竖线代表染色体,横线代表基因的位置)。
c.根据上述实验推测,利用农杆菌转化法导入到拟南芥中的基因的插入位置是
(随机/固定)的。
13.潮霉素抗性可作为转基因植株后代具有抗逆基因的初步判断指标。实验中发现上述纯合株系自交后代的抗逆比例未达到100%,可能的原因是 。
正确答案
(1)T-DNA 可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上
解析
农杆菌转化法就是利用中Ti质粒中的T-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上,可将目的基因带到受体细胞染色体DNA上。
考查方向
考查基因工程的知识点,主要考查学生的识记能力。
解题思路
依据基因工程中农杆菌转化法的相关知识作答。
易错点
易因没记住相关知识而错答。
教师点评
难度低。
正确答案
(2)①3:1
②a.非同源染色体
b.(4分)
图2
c. 随机
解析
若每个株系的H基因均位于一对同源染色体上的同一位点,则纯合株系植株分别与非转基因植株正、反交得F1为杂合子,F2中抗潮霉素性状与不抗潮霉素性状的植株比例应为3:1,但不能确定4个株系的H基因是否位于同一对同源染色体上。
F2中抗潮霉素性状与不抗潮霉素性状的植株比例均为15:1,是自由组合定律的比,说明两个亲本株系的H基因位于两对同源染色体上。
2×4组合F2植株全表现抗潮霉素性状。说明两个株系H基因在同一对染色体上,或在同一位置或在不同位置。且由于2×1组合、1×4组合符合自由组合定律,所以2、4的H基因和1不在同一对染色体上。可表示到时另外四对的任一对上。
根据实验可知几个株系导入的基因在染色体上的相对位置不同,说明农杆菌转化法导入到拟南芥中的基因的插入位置有随机性。
考查方向
考查基因的分离定律及自由组合定律,主要考查学生分析解决问题的能力。
解题思路
依据基因的分离定律及自由组合定律,结合题意进行分析作答。
易错点
本题易因对遗传定律的应用不熟练而不会由子代表现分析亲代。
教师点评
难度较高。
正确答案
(3)抗逆基因丢失或抗逆基因未表达(合理给分)
解析
纯合株系自交后代若没变异则抗逆比例应是100%,未达到100%说明有变异,可能的原因是抗性基因突变、抗性基因丢失或抗逆基因未表达、抗性基因所在的染色体变异等。
考查方向
考查生物的变异知识点,主要考查学生摄取题目信息分析解决问题的能力。
解题思路
从变异的角度思考作答。
易错点
此空合理的答案多,不理出错。
教师点评
难度适中。
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