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必修2文科生物会考提纲
漳州实验中学高二生物必修2复习提纲(文科)
一、遗传的细胞基础(课本第2章)
(一)减数分裂
1、概念:
是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
范围:
进行有性生殖的生物。
特点:
细胞连续分裂2次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次。
结果:
成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
2、过程:
(以精原细胞减数分裂为例)
间期
减数第一次分裂减数第二次分裂
①减数第一次分裂:
间期:
性原细胞体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞。
复制后每条染色体都由姐妹染色单体构成。
这两条姐妹染色单体由同一个着丝点连接。
前期:
染色质缩短变粗;染色体联会、形成四分体;四分体中非姐妹染色单体交叉互换片段。
中期:
在纺锤丝牵引下,配对的两条同源染色体着丝点整齐排列在赤道板两侧。
后期:
在纺锤丝牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动。
末期:
染色体、细胞质分开,一个初级性母细胞分裂成两个次级性母细胞。
减数第一次分裂的实质是同源染色体分离。
经过减数第一次分裂,细胞中染色体数目减半。
所以减数分离过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂。
②减数第二次分裂:
间期:
通常没有或时间很短,染色体不再复制。
前期:
染色体散乱排布在细胞中。
中期:
染色体着丝点整齐排列在赤道板上。
后期:
着丝点分裂(单体消失),染色体数目加倍。
末期:
染色体、细胞质分开,一个次级性母细胞分裂成两个性细胞。
减数第二次分裂的实质是姐妹染色单体分开。
3、区分染色单体、同源染色体、四分体
染色单体:
染色体进行复制后,一个着丝点存在两条单体,这两条单体被称为姐妹染色单体,其整体是一条染色体。
同源染色体:
在减数分裂中进行联会配对的两条染色体,它们形态大小相似,一条来自父方,一条来自母方。
四分体:
联会后一对同源染色体含有四条染色单体,故称为四分体。
例:
见左图:
染色单体:
a;a,;b;b,;c;c,;d;d,(8条)
同源染色体:
A与B;C与D(共2对)
非同源染色体:
A与C;A与D;B与C;B与D
四分体:
A与B构成一个;C与D构成一个(共2个)
4、减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体等数量计算
(1)染色体的数目=着丝点的数目
(2)DNA数目的计算分两种情况:
①当染色体不含染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;
②当染色体含有染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。
(3)在含有四分体的时期(四分体时期和减Ⅰ中期),四分体的个数等于同源染色体的对数。
(4)n代表染色体对数
5、有丝和减数分裂各期图判断。
(具体图参照右上)
一看染色体,若奇数,则为减II;若偶数,则
二看有无同源染色体,若没有,则为减II;若有,则
三看同源染色体的行为,若出现A、出现联会、四分体;B、同源染色体分离;C、同源染色体着丝点位于赤道板两侧,则为减I;若无上述行为,则为有丝分裂。
6、精子、卵子的形成过程
精子和卵子形成过程的差异:
形成场所
分裂方式
结果
是否变形
精子形成过程
睾丸
均等分裂
形成4个精细胞
是
卵细胞形成过程
卵巢
不均等分裂
形成1个卵细胞
3个极体
否
(二)受精作用
1、概念:
卵细胞和精子相互识别,融合称为受精卵的过程。
2、同种生物不同世代间染色体数目维持相对稳定的原因:
通过减数分裂,配子的染色体数目为体细胞的一半,通过受精作用又使受精卵中的染色体数恢复原来体细胞的状态。
3、减数分裂和受精作用的生物学意义:
使有性生殖后代呈现多样性,这种多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
二、遗传的分子基础(课本第3、4章)
(一)DNA是主要的遗传物质探索实验
1、P43肺炎双球菌体内转化实验(格里菲思)
实验结论:
加热杀死的S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质。
2、P44肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里)
实验结论:
DNA是遗传物质,蛋白质不是。
3、P45噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希、蔡斯)
①噬菌体的结构:
外部——蛋白质外壳,内部——DNA,两者都共有C、H、O、N元素,但DNA特有P,蛋白质特有S元素。
所以实验中,用35S标记噬菌体外壳蛋白质,32P标记DNA。
②噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面。
子代噬菌体是在自身DNA指导下,利用细菌细胞的物质和能量繁殖的。
③用35S标记秦代噬菌体外壳蛋白质,子代噬菌体检测不到放射性,而用32P标记亲代DNA,子代噬菌体能检测到放射性。
若用放射性C、H、O、N元素标记,亲代蛋白质和DNA均有放射性,子代噬菌体能检测到放射性。
④实验结论,DNA是遗传物质。
4、艾弗里、赫尔希实验设计的关键是:
将DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的功能。
5、烟草花叶病毒侵染实验
结论:
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
自然界绝大多数生物(细胞生物、DNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
(二)DNA的结构
1、基本组成元素:
C、H、O、N、P
2、基本组成单位—脱氧核苷酸
脱氧核苷酸由一分子磷酸,一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
组成脱氧核苷酸的碱基有[A]腺嘌呤、[G]鸟嘌呤、[C]胞嘧啶和[T]胸腺嘧啶四种。
3、DNA的结构
①DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基按照碱基互补配对原则,通过氢键连接成碱基对,(A配T,C配G)。
4、相关计算
双链DNA中,
①A=T,C=G.
②不配对的碱基和相等,并且占总碱基数50%。
如:
A+G=T+C
(三)基因
1、基因是有遗传效应的DNA片段。
2、DNA中,碱基对的排列顺序代表遗传信息。
3、DNA分子的结构特点
①多样性。
碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。
②特异性。
碱基对特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性。
(四)DNA的复制、转录和翻译
DNA复制P54
DNA转录P63
翻译P66
概念
以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程
以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程
游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
时间
细胞分裂间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶、
RNA聚合酶、DNA解旋酶
酶
能量
ATP
ATP
ATP
产物
DNA
RNA
多肽链
碱基配对
A-TT-A
C-GG-C
A-UT-A
C-GG-C
A-UU-A
C-GG-C
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
RNA→蛋白质
1、DNA复制特点:
边解旋边复制,半保留复制
生物学意义:
保证了遗传信息在亲子两代之间的连续性。
2、条件:
都需要模板、原料、酶、能量。
翻译还需要tRNA。
3、RNA与DNA的区别:
DNA
RNA
结构
规则的双螺旋结构
通常呈单链结构
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)
腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)
磷酸
DNA与RNA的主要不同:
碱基和五碳糖
DNA与RNA的判定方法:
某核酸分子中
(1)若有核糖,一定为RNA;若有脱氧核糖,一定为DNA
(2)若含T,一定为DNA:
A=T,G=C为DNA双链;A≠T,G≠C为DNA单链
若含U,一定为RNA:
A=U,G=C为RNA双链;A≠U,G≠C为RNA单链
4、①遗传信息:
在DNA上,基因中脱氧核苷酸的排列顺序。
间接决定氨基酸的排列顺序
②密码子:
在mRNA上,决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
直接控制氨基酸的排列顺序(密码子共64种,编码氨基酸的密码子61种)
特点:
不间断性、不重叠性、简并性、通用性
③反密码子:
在tRNA上,与密码子互补配对的三个碱基。
5、相关计算
①一个DNA复制n次后:
A、子代DNA分子数=2n个(n代表复制次数)
B、含有亲代DNA链的子代DNA分子=2个
C、不含亲代DNA链的子代DNA分子=2n-2
所以,一个15N标记的DNA分子,在含14N培养基中复制n次,子代DNA分子共2n个,子代中含15N的DNA分子2个,不含15N的DNA分子2n-2个
②蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目
(五)中心法则:
遗传信息传递的一般规律
三、遗传的基本规律
(一)遗传定律中有关基本概念及符号
1.杂交;是指基因型不同的生物体之间相互交配的过程。
自交:
指基因型相同的生物个体间相互交配的过程。
用于植物纯合子、杂合子鉴定;不断提高种群中纯合子的比例。
测交:
就是让显性个体与隐性个体杂交。
高等动物纯合子、杂合子鉴定
2.性状:
生物体的形态特征和生理特征的总和。
相对性状:
同种生物的同一性状的不同表现类型。
显性性状:
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状。
隐性性状:
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中未显现出来的性状。
性状分离:
杂种自交后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
3.等位基因:
位于一对同源染色体的相同位置上,能控制一对性状的基因。
显性基因:
控制显性性状的基因。
隐性基因:
控制隐性性状的基因。
4.纯合子:
遗传因子组成相同的个体。
如;AA、AAbb
杂合子:
遗传因子组成不同的个体。
如;Aa、aaBb
5、基因型:
生物个体的基因组成。
如:
AA、aa、Aa
表现型:
生物个体某一具体的性状表现。
如:
有耳垂、双眼皮等。
6.常见符号
P:
亲本F1:
杂种子一代×:
杂交×:
自交
♀:
母本(提供雌配子的个体或植株)♂:
父本(提供雄配子的个体或植株)
(二)基因的分离定律P2-7
1、过程:
纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作亲本进行杂交,再让F1自交得F2。
(P4图)
特点:
F1表现为高茎;F2发生了性状分离,高茎∶矮茎=3:
1。
解释:
P5四段话。
P5图1-5
验证——测交:
P7
2、分离定律:
在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
①实质:
减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因分离。
②条件:
孟德尔分离定律分离比成立的前提是子代个体的数量很多,并且交配后的受精卵都能发育成新个体。
若不满足,实验结果会有偏差。
3、检测F1的基因型:
自交法:
若自交后代不发生性状分离(或后代有1种性状),则F1为纯合子;若自交后代发生性状分离(或后代有2种性状),则F1为杂合子。
测交法:
若测交后代只有一种性状,则F1为纯合子;若测交后代有两种性状,则F1为杂合子。
动物最好用测交法;植物最好、最简单用自交法。
4、基本解题思路
①亲代推子代
A、根据亲代基因型直接推.(6种组合情况)
亲本组合
亲本表现型
子代基因型及比例
子代表现型及比例
纯合子×纯合子
AA×AA
显×显
AA
全是显性
AA×aa
显×隐
Aa
全是显性
aa×aa
隐×隐
aa
全是隐性
纯合子×杂合子
AA×Aa
显×显
AA:
Aa=1:
1
全是显性
aa×Aa
隐×显
Aa:
aa=1:
1
显:
隐=1:
1
杂合子×杂合子
Aa×Aa
显×显
AA:
Aa:
aa=1:
2:
1
显:
隐=3:
1
B、根据配子概率计算(棋盘法)
[例]番茄茎的有毛(H)对无毛(h)是显性,现有两个亲本杂交,已知它们都能产生两种类型的配子,H:
h-1:
1。
他们的后代可产生哪几种表现型和基因型,概率各是多少?
HH:
Hh:
hh=1/4:
(1/4+1/4):
1/4=1:
2:
1
②子代推亲代
A、根据分离定律中规律比值来直接判断(见①A表格)
B、若子代出现亲代没有的性状,则子代新出现的性状为隐性性状,亲代性状为显性,且均为杂合子。
如:
双亲双眼皮生了个单眼皮的小孩,则双眼皮为显性,单眼皮为隐性,且双亲基因型均为Aa。
③一对相对性状遗传图解P5
(三)基因的自由组合定律
1、过程:
P:
纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒杂交。
F1表现型为黄色圆粒。
让F1自交。
F2表现型为黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,比例为9:
3:
3:
1。
(P9图)
解释:
P10第6段,P9、P10图解
验证——测交:
P10
2、自由组合定律:
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互补干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
实质:
减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的基因自由组合。
(四)孟德尔获得成功的原因
1、选材好——豌豆
①豌豆是自花传粉植物,而且是闭花授粉,因此自然条件下豌豆都为纯种。
②豌豆还具有易于区分、能够稳定遗传的性状。
2、方法好:
①先研究一对性状到多对;②对实验结果进行统计学分析
(五)伴性遗传
1、染色体的分类
根据是否与性别有关,把染色体分为常染色体和性染色体。
常染色体:
与性别决定无关的染色体。
性染色体:
与性别决定有关的染色体。
人类有23对染色体,其中22对常染色体,一对性染色体(男性为XY,女性为XX)。
2、人类的性别决定过程:
3、伴性遗传:
位于染色体上的基因,遗传总是与性别相关联,这种现象称为伴性遗传。
4、伴X隐性遗传——人类红绿色盲
①人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型P35表
②婚配方式及遗传图解,如:
右上图
③特点:
A.男性患者多于女性。
B.交叉遗传:
若亲代正常,男性的患病基因从母亲传来,以后只能传给他的女儿。
C.隔代遗传:
一般地说,此病由男性通过他的女儿传给他的外孙。
(六)基因、性状、蛋白质
基因是通过指导蛋白质的合成从而控制生物体性状的。
生物性状的根本决定因素:
基因;
直接决定因素或者称物质基础:
蛋白质
(七)生物学的研究方法
1、假说演绎法:
观察和分析基础上提出问题→推理和想象提出解释问题的假说→根据假说进行演绎推理→通过实验检验演绎推理的结论。
如:
孟德尔的分离定律和自由组合定律、摩尔根发现果蝇眼色基因位于性染色体上。
2、类比推理法:
根据两者现象、性质对比,得出相应推断。
如:
萨顿基因位于染色体上的推断。
(八)完成一对相对性状的遗传图解(P5)(注意书写规范,写出基因型、基因型比例,表现型、表现型比例)
1、写出纯种高茎和纯种矮茎杂交的遗传图解2、写出杂种子一代自交的遗传图解
3、写出杂种子一代测交的遗传图解4、写出女携带者和红绿色盲男患者婚配的遗传图解
四、生物的变异与育种
(一)变异类型
可遗传变异:
由遗传物质改变引起的变异。
来源:
基因突变、基因重组、染色体变异。
不可遗传变异:
仅由环境引起的变异
(二)可遗传变异来源
1、基因突变和基因重组
run跑ranrun
基因突变
基因重组
本质
基因分子结构的改变(DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失)
draw画,拉,拖drewdrawn不同基因之间的重新组合
learn学习learnt/learnedlearnt/learned发生时期
生物个体发育任何时期,主要在DNA复制时期
weep哭泣;流泪weptwept减数第一次分裂(四分体时期、后期)
发生原因
DNA分子复制的错误
非同源染色体上非等位基因的自由组合;同源染色体中非姐妹染色单体等位基因的交叉互换
get得到gotgot是否产生新基因
产生
freeze结冰frozefrozen不产生
sow种植sowedsown/sowed能否产生新性状
find找出foundfound能
不能
bet赌betbet特点
普遍性、随机性、不定向性、低频性、利少害多性
dream做梦dreamed/dreamtdreamed/dreamt
意义
新基因产生的途径;
生物变异的根本来源
生物进化的原材料
生物多样性的重要因素;
生物变异的来源之一;
生物进化的重要因素
基因突变的类型:
、
外因:
在诱发因素作用下发生的基因突变。
诱发因素——物理因素、化学因素和生物因素。
内因:
在没有诱发因素时,基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。
2、染色体变异
①概念:
由染色体结构或数目改变引起的变异
②类型染色体结构变异:
染色体中某一片段的缺失、增加、连接、颠倒等引起。
染色体数目变异:
个别染色体的增加或减少
以染色体组的形式成倍地增加或减少
③染色体组:
细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
染色体组判断方法:
A、根据染色体图判断:
形态相同的染色体有几条,就含有几个染色体组。
B、根据基因型判断:
相同或等位的基因总共出现几次,则有几个染色体组。
AaAaabbbAaaaBBbb
④单倍体与多倍体
A、由配子直接发育而成的个体,体细胞不管含有几个染色体组都只能称作单倍体
由受精卵发育而成的个体,体细胞含有几个染色体组就是几倍体;
B、只有一个染色体组的一定是单倍体,单倍体不一定只有一个染色体组
(三)育种(会举例,判断育种方式)
1、人工育种
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
优点
使不同个体的优良性状集中于同一个体,操作简单
提高突变频率,大幅度改良某些性状,加速育种进程
明显缩短育种年限
器官大,营养物质含量高
缺点
育种年限较长
有利变异个体不多,需大量处理原始实验材料
方法复杂,须与杂交育种配合
发育延迟,结实率低,在动物中难以开展
实例
小麦矮杆抗病品种
青霉素高产菌株的培育
小麦花药离体培养
无子西瓜
方法:
(1)杂交育种:
杂交→自交→筛选→自交
(2)诱变育种:
(3)多倍体育种:
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(秋水仙素抑制纺锤体的形成)
(4)单倍体育种:
花药离体培养后,用秋水仙素处理
2、转基因技术:
①概念:
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
②基因工程的“专用工具”
A、基因的剪刀——限制性核酸内切酶
B、基因的针线——DNA连接酶
C、基因的运输工具——运载体,如:
质粒、噬菌体、动植物病毒操作过程
作用:
将外源基因送入受体细胞
③操作步骤:
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、目的基因的表达和检测
④应用:
P104-105
A、与作物育种:
抗虫棉、耐盐碱棉花、转基因奶牛等
B、与药物研制:
胰岛素、干扰素,以及预防乙肝、霍乱等疫苗(主要利用转基因微生物生产)
⑤转基因生物和转基因食品安全性P105-106
五、人类遗传病
(一)人类常见遗传病的类型
1、单基因遗传病:
是指受一对等为基因控的制的遗传病。
家族发病情况
家族中男女比率
举例
常染色体显性遗传病
双亲之一必患病,“有中生无”,代代相传
相等
多指、并指、软骨发育不全
常染色体隐性遗传病
近亲结婚发病率高,“无中生有”隔代遗传
相等
苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑
伴X显性遗传病
男患者的母亲及女儿一定患病,代代相传
女患者多于男患者
抗维生素D佝偻病
伴X隐性遗传病
女患者的父亲及儿子一定患病,隔代遗传和交叉遗传
男患者多于女患者
红绿色盲、血友病
伴Y遗传病
父传子,子传孙
患者只有男性
男性外耳道多毛症
2、多基因遗传病:
指受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。
如:
原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病。
多基因遗传病在群体中的发病率比较高。
3、染色体异常遗传病:
由染色体异常引起的遗传病。
如:
21三体综合症,猫叫综合症(21号染色体部分缺失)。
(二)遗传病的检测、预防
禁止近亲结婚(直系血亲与三代以内旁系血亲禁止结婚),通过遗传咨询、产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
近亲结婚会增加后代遗传病的发病率,主要原因在于双方可能都是某种隐性致病基因的携带者。
禁止近亲结婚的目的:
大大降低隐性遗传病的发病率。
(三)人类基因组计划
1、目的:
测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
人类基因组要测24条染色体(22条常染色体+XY)上的DNA序列。
2、应用价值:
A、了解某些目前难以治愈的疾病的基因,进行及时有效的基因诊断和治疗;
B、在人出生时就能通过遗传分析进行遗传病的风险预测和预防。
六、生物进化
历史上第一个提出比较完整进化学说的是:
拉马克的进化学说——用进废退和获得性遗传。
(一)达尔文的自然选择学说P111-113
1、基本内容:
(1)过度繁殖:
各种生物均有很强的繁殖能力,可产生大量的后代。
相对于环境承受能力(资源有限),该能力表现为“过度”
(2)生存斗争:
生物个体(同种或异种)之间的相互斗争,以及生物与无机自然条件(如干旱、寒冷)之间的斗争。
(3)遗传变异:
具有普遍性和不定向性。
有利变异:
其性状适应环境的变异。
不利变异:
其性状不适应环境的变异。
具有有利变异的个体,易在生存斗争中获胜而生存下去,并留下后代。
变异的有利、不利并不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。
变异是可遗传的
(4)适着生存:
在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的,被淘汰的生物是对环境不适应的。
2、意义:
①对生物进化的原因提出了合理的解释;
②揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物有共同祖先。
生物多样性是进化的结果
3、局限性:
①对于遗传和变异的本质,达尔文还不能做出科学的解释;
②对生物进化的解释也局限与个体水平。
4、选择材料——由变异提供内在因素——遗传变异
进化方向——由自然选择决定进化动力——生存斗争
进化结果——适者生存、不适者淘汰
(二)现代生物进化理论
1、生物进化:
定向自然选择
1)基本内容:
种群是生物进化的基本单位、突变和基因重组产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向
突变和基因重组→进化原材料种群基因频率发生定向改变→生物进化
2)进化的实质:
种群基因频率的改变
3)基因频率变化的原因:
突变、基因重组、
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