62基因工程及其应用习题含答案.docx
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62基因工程及其应用习题含答案
6.2基因工程及其应用(含答案)
一、单选题
1.改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是()
A.诱变育种B.单倍体育种
C.基因工程育种D.杂交育种
2.下列说法正确的是
A.基因工程能够按照人类意愿改造生物
B.所有转基因食品都不安全,不能食用
C.所有转基因生物都很安全,应无限制推广
D.我国对转基因生物没有规定
3.下列实践活动包含基因工程技术的是
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
4.某生物的基因型为AaBB,通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物:
①AABB ②aB ③AaBBC ④AAaaBBBB。
则以下排列正确的是( )
A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
5.基因工程的正确操作步骤是()
①使目的基因与运载体结合
②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求
④提取目的基因
A.③②④①B.②④①③
C.④①②③D.③④①②
6.下列各项中育种原理相同的一组是
A.太空椒与抗虫棉
B.抗除草剂的玉米和无子西瓜
C.高产优质杂交水稻和高产青霉素菌株
D.无子西瓜和八倍体小黑麦
7.下列关于培育生物新品种的叙述,正确的是
A.杂交育种培育的新品种必须是纯合子
B.单倍体育种是为了获取单倍体新品种
C.空间诱变育种获得的优良性状均可稳定遗传
D.培育三倍体转基因植物,可以防止基因污染
8.下列不能作为基因工程操作工具的是()
A.限制酶B.DNA连接酶
C.DNA聚合酶D.噬菌体
9.各种育种方法或技术都有其优劣之处,下列相关叙述不正确的是()
A.传统的育种方法周期长,可选择的范围有限
B.通过人工诱变,人们有目的地选育新品种,能避免育种的盲目性
C.杂交育种难以将不同物种的优良基因集中在一起
D.基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移,人们可以定向选育新品种
10.下列新品种是利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因转移到相应生物体内而获得的是
A.高产青霉素菌株B.高产优质杂交水稻
C.“太福一号”小麦D.转基因抗冻番茄
11.下列几种育种方法,能改变原有基因的分子结构的是( )
A.诱变育种B.单倍体育种
C.基因工程育种D.杂交育种
12.下列有关生物遗传变异的叙述中,正确的是()
A.三倍体无子西瓜高度不育,但其无子性状可遗传
B.单倍体的体细胞中不存在同源染色体,其植株比正常植株弱小
C.转基因技术是通过直接导入外源基因,使转基因生物获得新性状
D.家庭中仅一代人出现过的疾病不是遗传病,若几代人中都出现过才是遗传病
13.下图中的①②③表示培育番茄新品种的三种育种方法。
下列说法不正确的是( )。
A.方法①和③的育种原理都是基因重组,但采用方法③引起的变异是定向的
B.方法②诱导单倍体的过程中,细胞全能性的表达与植物激素密切相关
C.方法③可将抗病基因直接导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合
D.上述三种育种方法都没有培育出新物种
14.要将基因型为AaBB的生物,培育出以下基因型的生物:
①AaBBC;②AaBb;③AAaaBBBB;④aB.则对应的育种方法依次是()
A.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
B.转基因技术、诱变育种、多倍体育种、花药离体培养
C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
15.下列有关玉米(2n=20)育种的叙述,错误的是
A.用秋水仙素处理幼苗培育四倍体玉米
B.用NO2-等化学试剂处理萌发的种子培育抗倒伏玉米
C.用花药离体培养的方法培育矮茎抗病玉米新品种
D.用转基因技术培育抗病毒玉米新品种
16.通过一定的手段或方法是生物产生可遗传的变异,在育种上已有广泛的应用,下列关于育种的说法,正确的是( )
A.基因工程育种是通过直接导入目的基因,使转基因生物获得新性状
B.秋水仙素在多倍体育种和单倍体育种中都有使用,作用的原理相同
C.利用X射线能够定向获得优良的变异类型,获得无子西瓜所依据的原理是染色体变异
D.杂交育种实现了不同亲本间性状的组合,原理是基因重组,体现在两亲本的受精过程中
17.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。
现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示,有关叙述不正确的是
A.由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上
B.与①②③过程的育种方法相比,⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限
C.图中A_bb的类型经过③过程,子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1
D.④过程在完成目的基因和运载体的结合时,必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶
18.下列育种目的、育种方法和育种原理不相符的是
选项
育种目的
育种方法
育种原理
A
用高产、感病水稻和低产、抗病水稻培育高产、抗病水稻新品种
杂交育种
染色体变异
B
用除草剂敏感型水稻培育抗性水稻新品种
诱变育种
基因突变
C
用高产、晚熟水稻和低产、早熟水稻培育高产、早熟水稻新品种
单倍体育种
基因重组和染色体变异
D
用矮秆、抗病水稻培育矮秆、抗病、抗旱水
稻新品种
基因工程
基因重组
A.AB.BC.CD.D
19.诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术,转基因技术是20世纪90年代发展起来的新技术。
下列叙述错误的是
A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理
B.采用上述技术的目的是为了获得具有所需性状的品种
C.上述技术中,仅多倍体育种会育出与原物种生殖隔离的个体
D.与传统育种比较,转基因的优势是能使物种出现新基因和性状
20.育种技术的发展和人类社会的进步息息相关。
下列有关育种的说法,错误的是()
A.培育太空椒、超级水稻、国产抗虫棉的原理和青霉素高产菌的选育原理相同
B.杂交育种选育的小麦能结合亲代双方的优点,产生新的表现型改良作物品质
C.基因工程育种的理论基础是细胞生物的遗传物质都是DNA且都遵循中心法则
D.单倍体植株高度不育,但在育种方面有重要作用,合理利用能缩短育种时间
二、综合题
21.科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。
图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
请回答下列问题:
(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远源杂交形成的后代,经_______方法培育而成。
(2)杂交后代①染色体组的组成为__________,进行减数分裂时形成14个四分体,体细胞中含有______条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体_________。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为_________。
22.如图表示生物的育种过程,A和b为控制优良性状的基因,回答下列问题:
(1)经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为_____,其原理是_____。
F2获得的优良品种中,能稳定遗传的个体比例为_____。
(2)经过④、⑤过程培育出新品种的育种方式称为_____,和①、②、③育种过程相比,其优势是_____。
(3)经过过程⑧育种方式称为_____,其原理是_____。
(4)图示⑤和⑥过程需要的试剂是_____,培育出的新品种⑦为_____倍体,是否可育_____(填“是”或“否”)。
(5)若要培育出具有抗虫基因D的新品种AAbbD,⑨过程的具体步骤是:
提取目的基因、___________、将目的基因导入受体细胞、__________________________。
其育种原理是_____。
(6)现有一个育种站,想利用基因型分别是EEtt和eeTT的两品种培育出基因型为eett的新品种。
若从上图中选择出最简捷的育种方法,应该选择的育种方法是_____育种。
23.在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。
有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。
请回答:
(1)诱变处理获得乙的同时,还获得了很多其他表现型的品种,这体现了基因突变的____________性。
(2)获得丙的过程中,运用了____________育种技术。
(3)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选取表现为____________的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是____________。
(4)采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。
通常从其他物种获得______________,将其和农杆菌的____________用合适的限制酶分别切割,通过____________酶连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。
三、非选择题
24.如图表示水稻育种的一些途径。
请回答下列问题:
(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得F1。
F1自交产生F2,F2中不能稳定遗传的占________,选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交,若发生性状分离,则所有子代中的ddRR和ddRr的比是________。
(2)图中⑦途径的常用方法是_______。
⑧过程常用试剂是________,其作用原理是________。
(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中________(填数字)表示的途径最为合理可行,该技术手段依据的基本原理是________。
(4)图中________(填数字)所表示的育种途径具有典型的不定向性。
参考答案
1.B
【解析】
【分析】
常见的育种方法有:
杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种,比较如下:
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
(1)杂交→自交→选优
(2)杂交
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)
染色体变异(染色体组成倍增加)
优点
不同个体的优良性状可集中于同一个体上
提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程
明显缩短育种年限
营养器官增大、提高产量与营养成分
缺点
时间长,需要及时发现优良性状
有利变异少,需要处理大量实验材料,具有不确定性
技术复杂,成本高
技术复杂,且需要与杂交育种配合;在动物中难以实现
【详解】
A、诱变育种可以通过基因突变使豌豆产生抗病基因,A正确;
B、单倍体育种过程:
先花药离体培养得到单倍体植株,再用秋水仙素加倍,而其本身缺少抗病基因,因此不适宜改良缺乏某种抗病性的豌豆品种,B错误;
C、基因工程育种可以将其它生物的抗病基因转移到豌豆细胞内,C正确;
D、杂交育种能将不同植株的优良性状集中在一个个体上,因此该方法也能用来改良缺乏某种抗病性的豌豆品种,D正确。
故选B。
【点睛】
本题以改良抗病性的豌豆品种为素材,考查生物变异的应用及育种的相关知识,要求考生掌握几种常见的育种方法(杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种)的原理、过程、优点和缺点,再结合题干要求选出正确的答案。
2.A
【解析】
基因工程能够按照人类意愿改造生物,获得需要的性状,A正确;所有转基因食品的安全问题,现在还没有定论,少量食用不受影响,B错;转基因生物掌握在恐怖分子手中就不安全,不应无限制推广,C错;2001年5月国务院公布了《农业转基因生物安全管理条例》对转基因生物的研究和实验、生产和加工、经营和出口等作出了具体规定,D错。
故选A。
【考点】基因工程的应用
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A项属于单倍体育种,原理是染色体变异;B项属于杂交育种,原理是基因重组;C项属于基因工程,原理是基因重组;D项属于诱变育种,原理是基因突变。
4.B
【解析】
【分析】
根据题意分析可以知道:
某生物的基因型为AaBB,通过某些技术可以分别将它转变为以下基因型的生物:
①AABB,采用的技术是杂交育种;②aB,采用的技术是花药离体培养;③AaBBC采用的技术是转基因技术;④AAaaBBBB,采用的技术多倍体育种.
杂交育种原理:
基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起).
诱变育种原理:
基因突变,方法:
用物理因素(如X射线、射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变,举例:
太空育种、青霉素高产菌株的获得.
单倍体育种原理:
染色体变异,方法与优点:
花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍,优点明显缩短育种年限,原因是纯合体自交后代不发生性状分离.
多倍体育种:
原理:
染色体变异,方法:
最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成,染色体不能移动,使得已经加倍的染色体无法平均分配,细胞也无法分裂.当秋水仙素的作用解除后,细胞又恢复正常的生长,然后再复制分裂,就能得到染色体数目加倍的细胞.如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就.
基因工程育种原理:
DNA重组技术(属于基因重组范畴)方法:
按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状.操作步骤包括:
提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等.举例:
能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得,抗虫棉,转基因动物等。
【详解】
①将生物的基因型为AaBB,转变为AABB,采用的技术是杂交育种;
②将生物的基因型为AaBB,转变为aB,采用的技术是花药离体培养;
③将生物的基因型为AaBB,转变为AaBBC,采用的技术是转基因技术;
④将生物的基因型为AaBB,转变为AAaaBBBB,采用的技术是多倍体育种.
故选B。
【点睛】
该题主要考查学生对杂交育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种五种育种方法过程和结果的比较。
5.C
【解析】
【分析】
基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】
基因工程的基本操作步骤主要包括四步:
第一步:
目的基因的获取,即④提取目的基因;
第二步:
基因表达载体的构建,即①使目的基因与运载体结合;
第三步:
将目的基因导入受体细胞,即②将目的基因导入受体细胞;
第四步:
目的基因的检测与表达,即③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求。
故选C。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
A、太空椒是诱变育种的产物,其原理是基因突变,抗虫棉是基因工程育种的产物,其原理是基因重组,A不符合题意;
B、抗除草剂的玉米是基因工程育种的产物,其原理是基因重组,无子西瓜是多倍体育种的产物,其原理是染色体变异,B不符合题意;
C、高产优质杂交水稻是杂交育种的产物,其原理是基因重组,青霉素高产菌株是诱变育种的产物,其原理是基因突变,C不符合题意;
D、无子西瓜和八倍体小黑麦都是多倍体育种的产物,其原理都是染色体变异,D符合题意;
答案选D。
【点睛】
理清常见的诱变育种、杂交育种、多倍体育种、基因工程育种的过程、原理及典型的实例等相关的知识,据此分析各选项的问题情境并进行相关问题的解答。
7.D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:
该题考查学生对杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种等相关知识的识记和理解能力。
【详解】
杂交育种培育的新品种,也可能是杂合子,A错误;单倍体育种是为了获取能够稳定遗传的新品种,B错误;空间诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的,因此获得的优良性状不一定都能稳定遗传,C错误;三倍体在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,不能形成可育的配子,所以,培育三倍体转基因植物,可以防止基因污染,D正确。
8.C
【解析】
基因工程操作的基本工具是限制酶、DNA连接酶和运载体,常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等;DNA聚合酶在DNA复制过程中催化DNA子链的合成,故选C。
9.B
【解析】
传统的育种方法周期长,尤其是杂交育种,而且可选择的范围有限,A正确;通过人工诱变,人们有目的地选育新品种,但因为基因突变是不定向的,所以此育种方法仍存在盲目性,B错误;杂交育种只限于能进行有性生殖的同种生物,不同物种之间存在生殖隔离,所以难以通过杂交育种将不同物种的优良基因集中在一起,C正确;基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,D正确。
10.D
【解析】本题考查生物育种的知识,要求考生理解常见的几种生物育种的原理和方法,能利用所学知识分析题中各种育种成果的原理。
培育高产青霉素菌株利用的原理是基因突变,A不符合题意;培育高产优质杂交水稻和“太福一号”小麦利用的原理都是基因重组,BC不符合题意;转基因抗冻番茄是利用分子生物学和基因工程的手段,将抗冻基因转移到番茄细胞内而获得的,D符合题意。
11.A
【解析】
诱变育种原理是基因突变,也就是基因的增添、缺失、替换,使得基因上碱基对的变化,能够改变原有基因的分子结构,产生新的基因。
而杂交育种、单倍体育种和基因工程育种只能改变生物的基因型,不能改变原有基因的分子结构,故选A。
12.A
【解析】
三倍体西瓜是通过染色体变异原理培育而成,其无子性状是可以遗传的,A正确;同源四倍体产生的配子培育而成的单倍体存在同源染色体,B错误;转基因技术需要将目的基因与运载体结合才能导入受体细胞内,不能直接导入,C错误;家庭中仅一代人出现过的疾病也可能是遗传病,几代人中都出现过疾病也不一定是遗传病,D错误。
【考点定位】生物的变异、单倍体、人类遗传病、基因工程的原理
13.C
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知:
①为杂交育种并让植株连续自交进行筛选;②是单倍体育种中选取花药进行离体培养;③是通过基因工程技术将抗病基因导入叶肉细胞。
【详解】
A、方法①和③的育种原理都是基因重组,方法③的变异是按照人们意愿进行的,所以是定向的,A正确;
B、方法②诱导单倍体的过程中,要进行花药离体培养,需要进行无菌操作,通过脱分化和再分化形成单倍体,所以与细胞全能性的表达与植物激素密切相关,B正确;
C、方法③必须先将抗病基因与质粒结合形成重组DNA分子,然后导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合,C错误;
D、上述三种育种方法得到的仍是二倍体番茄,都没有培育出新物种,D正确.
故选C。
14.B
【解析】根据题意分析,将基因型为AaBB的生物,培育出基因型为①AaBBC的生物,对比二者可知,材料中无C基因和其等位基因,需要通过基因工程转入C基因,因此采用的育种方法应是基因工程育种(转基因技术);将基因型为AaBB的生物,培育出基因型为②AaBb的生物,对比二者可知,材料中只有B基因没有b基因,因此需要通过基因突变产生B的等位基因b,因此采用诱变育种的方法;将基因型为AaBB的生物,培育出基因型为③AAaaBBBB的生物,对比二者可知,目的生物的基因在原生物的基础上加倍,需要用秋水仙素处理使染色体加倍或两个细胞融合成一个细胞,因此采用的育种方法是多倍体育种或细胞融合技术;将基因型为AaBB的生物,培育出基因型为④aB的生物,对比二者可知,目的生物的基因在原生物的基础上减半,属于单倍体,应采用花药进行离体培养获得单倍体,故选B。
【点睛】解答本题的关键是掌握常见的几种育种方法及其遵循的原理,进而根据题干实验结果推测应该选择的育种方法。
15.C
【解析】
【分析】
常见的育种方式有杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种和基因工程等。
杂交育种是通过基因重组原理,可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,培育出更优良的新品种;诱变育种是利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程;单倍体育种则是利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法;多倍体育种则是利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生,形成有机物含量高、抗逆性强、经济价值高的作物品种;转基因技术则是利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。
【详解】
秋水仙素是常用的能使细胞染色体加倍的化学试剂,用秋水仙素处理幼苗可培育出四倍体玉米,A选项正确;用NO2-等化学试剂处理萌发的种子,诱导种子发生变异,从变异后代中可选育出抗倒伏的玉米,B选项正确;用花药离体培养的方法只能培育出单倍体植物幼苗,需要经过秋水仙素处理后才能获得矮茎抗病的新品种,C选项错误;用转基因技术可以将抗病毒基因导入玉米细胞中培育出抗病毒玉米,D选项正确。
因此错误的选项选择C。
【点睛】
在单倍体育种中,仅利用生殖细胞培育出的个体为单倍体,单倍体植株个体矮小且高度不育,本身不具任何生产价值,因此需要通过秋水仙素处理使其染色体加倍获得性状优良的可育纯合子,用秋水仙素处理单倍体这一步骤往往是在单倍体育种中容易被学生忽略的一步。
16.B
【解析】
【分析】
本题考查育种的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】
基因工程育种不能直接导入目的基因,需要构建基因表达载体,然后导入受体细胞,A错误;秋水仙素在多倍体育种和单倍体育种中都有使用,作用原理相同,都是抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,B正确;X射线可能改变基因的结构,但基因突变是不定向的,C错误;杂交育种实现了不同亲本间性状的组合,原理是基因重组,体现在两亲本的减数分裂过程中,D错误。
【点睛】
1、杂交育种
(1)原理:
基因重组
(2)方法:
杂交,连续自交,不断选种。
2、诱变育种
(1)原理:
基因突变
(2)方法:
用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变。
3、单倍体育种
(1)原理:
染色体变异
(2)方法:
花药离体培养
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