生物选择性必修3第2章 细胞工程科技探索之路 细胞工程的发展历程巩固练习
展开2020-2021学年高二下学期第二单元达标检测卷
生 物(B)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共15题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于植物体细胞杂交技术的叙述中,正确的是
A.制备原生质体时可以用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液
B.可以用灭活的病毒诱导原生质体融合
C.植物体细胞杂交技术就是原生质体融合过程
D.利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株
【答案】D
【解析】本题考查植物体细胞杂交的相关知识。制备原生质体时不可以用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液,否则会导致制备的原生质体吸水涨破,A项错误;由分析可知,不可以用灭活的病毒诱导原生质体融合,B项错误;植物细胞细胞杂交的目的是获得杂种植物,原生质体融合是植物体细胞杂交的一个过程,C项错误;利用植物的体细胞杂交,可以获得杂种细胞,进而培育成杂种植株,由于不同种植物的染色体的种类和数目不同,所以可以获得多倍体的杂种植株,D项正确。
2.新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术与应用匹配正确的是
A.PCR技术——扩增蛋白质
B.体细胞杂交技术——制备血清抗体
C.X射线衍射技术——看到暗—亮—暗细胞膜结构
D.细胞融合技术——证明细胞膜的流动性
【答案】D
【解析】本题考查生物技术的相关知识。PCR技术--扩增DNA,A项错误;杂交瘤技术--制备单克隆抗体,B项错误;罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构,C项错误;细胞融合技术--证明细胞膜的流动性,D项正确。
3.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是
A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
B.选择去核卵母细胞作为核受体进行核移植可获得克隆动物
C.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可提高诱变育种的效率
D.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
【答案】A
【解析】本题考查动物细胞培养技术、动物核移植技术、植物组织培养技术及应用。高度分化的细胞已经失去分裂能力,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不能获得大量细胞,A项错误;卵细胞中含有促进全能性表达的物质,因此选择去核的卵细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率,B项正确;愈伤组织细胞处于分生状态,易受外界环境因素影响,因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理,再进行人工选择,可获得优质的突变体,C项正确;茎尖等分生组织几乎不含病毒,因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D项正确。
4.以二倍体兰花花药为外植体,经植物组织培养过程获得兰花植株,下列相关叙述不正确是
A.为防止杂菌污染,①②③过程要进行严格的无菌操作
B.②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C.该育种过程体现了细胞的全能性
D.经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体
【答案】B
【解析】本题结合二倍体兰花的花药通过植物组织培养形成植株的过程图,考查植物组织培养过程和条件。植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境,其中外植体要进行消毒处理,而培养基需灭菌处理,即①②③过程要进行严格的无菌操作,A项正确;②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化,B项错误;高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织,然后再分化形成植株,整个育种过程体现了植物细胞的全能性,C项正确;④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株,D项正确。
5.紫草素具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中,取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织,再转入紫草素形成培养基,然后再将细胞破碎后提取出紫草素。下列相关叙述中,不正确的是
A.工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化
B.愈伤组织在形成培养基中发生了一定程度的分化
C.紫草素在细胞内合成后被分泌到细胞外
D.紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会胀破
【答案】C
【解析】本题考查植物组织培养的应用。工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化,A项正确;愈伤组织在形成培养基中发生了一定程度的分化,B项正确;根据题干中“将细胞破碎后提取出紫草素”可知,紫草素在细胞内合成后不能分泌到细胞外,C项错误;紫草的愈伤组织细胞有细胞壁,在低渗溶液中不会胀破,D项正确。
6.某实验室做了下图所示的实验研究。下列相关叙述中正确的是
A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低
B.单克隆抗体不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外
C.每个Y细胞只产生一种抗体,故过程④不需进行筛选
D.过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
【答案】B
【解析】本题考查单科隆抗体的制备等知识、胚胎肝细胞的研究与应用等知识。①过程是通过诱导基因作用使纤维母细胞脱分化为干细胞,与纤维母细胞相比,干细胞的全能性较高,A项错误;抗体是大分子化合物,分泌出细胞的方式是胞吐,需要能量,但不需要载体蛋白,B项正确;虽然每个Y细胞只产生一种抗体,但不一定是我们所需的抗体,④需要用抗原-抗体杂交的方法筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C项错误;②过程是干细胞再分化为其他组织器官细胞,细胞分化过程中遗传物质没有改变,D项错误。
7.克隆除个体水平外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆。下列不属于克隆技术的是
A.营养繁殖
B.培养癌细胞以用于研究
C.将胚胎干细胞培养成器官以用于器官移植
D.目的基因在转基因细胞中表达
【答案】D
【解析】农业生产上利用马铃薯的芽进行营养繁殖,是无性生殖,属于个体水平的克隆,A项不符合题意;癌细胞是恶性增殖细胞,具有不死性。培养癌细胞以用于研究属于细胞水平的克隆,B项不符合题意;将胚胎干细胞培养成器官以用于器官移植,属于器官水平的克隆,C项不符合题意;目的基因在转基因细胞中表达属于基因工程,不属于克隆,D项符合题意。
8.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是
植物叶片叶组织块愈伤组织
有生根发芽能力的胚状体人工种子种苗
A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
D.人工种子可以解决某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
【答案】B
【解析】本题考查植物组织培养过程。由题图可知,b代表的是脱分化,在此过程中发挥作用的植物激素有生长素和细胞分裂素,A项正确;c表示再分化,即由愈伤组织形成胚状体,B项错误;由体细胞形成完整的植株,体现了植物细胞的全能性,因为其具有该物种全部的遗传信息,C项正确;人工种子是一种人工制造的可代替天然种子的颗粒体,可以直接播种于田间,其特点是周期短、易储存和运输,能完全保持优良品种的遗传特性,不受气候和地域的限制,D项正确。
9.下列关于现代生物技术应用的叙述,不正确的是
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
【答案】B
【解析】基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质,而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,A项正确;克隆动物应用的是细胞核移植技术,而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术,B项错误;用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,C项正确;动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养,D项正确。
10.如图表示克隆过程中核移植成功率与供核细胞分化程度的关系。下列叙述正确的有几项
①动物体细胞核移植实验的成功说明高度分化的动物体细胞具有全能性 ②动物体细胞核移植过程中选用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期 ③实验中得到的重组胚胎不一定需要移入代孕动物体内才能发育成新个体 ④实验结果表明核移植的成功率与供核细胞分化程度呈负相关
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
【答案】C
【解析】动物体细胞核移植实验的成功说明高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,①项错误;动物体细胞核移植过程中选用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期,②项正确;非洲爪蟾是两栖动物,其重组细胞发育成的重组胚胎不需要移入代孕动物体内,只有哺乳动物才需要移入代孕动物体内,③项正确;据图分析可知,随着供核细胞分化程度增高,核移植成功率下降,④项正确。
11.下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是
A.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成
B.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
C.排卵是指卵泡从卵巢中排出
D.受精时在卵细胞膜和透明带间隙出现2个极体
【答案】B
【解析】本题考查哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的知识内容。卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成,A项正确;采集到的精子需获能后才能与成熟的卵子相遇发生受精作用,B项错误;排卵是指卵子从卵泡中排出,C项错误;当在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志,D项正确。
12.如图是牛囊胚示意图,下列有关该图的叙述错误的是
A.①是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B.细胞分化开始于图示时期,终止于生命结束
C.③将来只是分化成内胚层,②将来发育成胎膜和胎盘
D.该胚胎进一步发育,①会破裂,进行“孵化”过程
【答案】C
【解析】本题考查胚胎的早期发育的知识内容。透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的,A项正确;细胞分化开始于图示囊胚时期,终止于生命结束,B项正确;内细胞团将来分化成内胚层和外胚层,滋养层将来发育成胎膜和胎盘,该胚胎进一步发育,C项错误;①透明带会破裂,进行“孵化”过程,D项正确,D项正确。
13.如图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述错误的是
A.①过程完成需要依赖细胞表面糖蛋白识别
B.②过程细胞的“核/质”比逐渐变小
C.③过程除了存在细胞的分裂,还存在细胞的分化
D.④过程中不同细胞的基因表达可能发生差异
【答案】B
【解析】本题考查受精作用及早期胚胎发育的知识内容。①为受精过程,该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别,A项正确;②为卵裂过程,该过程通过有丝分裂方式增殖,细胞卵裂过程中,单个细胞体积减小,因此核质比例增大,B项错误;③过程除了存在细胞的分裂,还存在细胞的分化,C项正确;④过程中发生细胞分化,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此该过程细胞的基因表达发生了差异,D项正确。
14.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是
A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
【答案】D
【解析】本题考查胚胎移植的知识内容。对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需要,A项错误;受精不一定要在体外进行,也可以在体内进行,再冲卵问获取胚胎,B项错误;对冲卵获得答的桑椹胚或囊胚阶段的胚胎检查合格后可方可移植,C项错误;胚胎分割移植可以将版内细胞均等平分实现权同卵多胎,但成功率较低,D项正确。
15.下列关于胚胎工程的叙述,错误的是
A.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
B.胚胎移植可实现早期胚胎空间位置的转移
C.可利用机械方法将早期胚胎进行切割获得异卵多胎
D.早期胚胎培养可检查受精状况和受精卵的发育能力
【答案】A
【解析】本题考查胚胎工程的技术及应用。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,A项错误;胚胎移植的实质是早期胚胎在相同的生理环境条件下空间位置的转移,B项正确;胚胎分割是利用机械方法将早期胚胎进行切割和移植获得同卵双胎或多胎的技术,C项正确;进行早期胚胎培养的目的是检查受精状况和受精卵的发育能力,D项正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中可选用的是
A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
【答案】ACD
【解析】本题考查组织培养。若要不改变生物体的性状而大量繁殖最好采用无性繁殖方式,可采用扦插、嫁接和组织培养等方式,因此A、C、D三项技术都可以选用;单倍体育种会改变生物体的遗传性状,因此B项技术不可选用。
17.下图是利用某种植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图。据图判断,下列叙述中错误的是
花粉植株A植株B
A.过程②通常使用的试剂是秋水仙素,其作用时期为有丝分裂前期
B.通过过程①得到的植株既有纯合子又有杂合子
C.过程①属于植物的组织培养,在此过程中必须使用一定量的植物激素
D.与杂交育种相比,该育种方法的优点是能明显缩短育种的年限
【答案】B
【解析】本题考查用花粉进行单倍体育种。该过程是单倍体育种过程,所以过程①是花药离体培养,获得的是单倍体植株A,基因型有AB、Ab、aB、ab四种。过程②使用秋水仙素使染色体数目加倍,其作用的机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使后期染色单体分开后不能向细胞两极移动,染色体加倍后的植株B都为纯合子,A项正确、B项错误;过程①属于植物组织培养,需要生长素和细胞分裂素的诱导,C项正确。
18.“中中”和“华华”两只克隆猕猴是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。培育过程如下,相关叙述错误的是
A.“中中”和“华华”形成过程中利用的核心技术是核移植
B.“中中”和“华华”两只猕猴是由受精卵发育而成的
C.“中中”和“华华”的诞生有利于促进对人类疾病的研究
D.“中中”和“华华”细胞中的染色体数目与A猴不相同
【答案】BD
【解析】本题主要考查克隆的相关知识。通过图示可知,“中中”和“华华”形成过程中利用的核心技术是核移植,A项正确;“中中”和“华华”是通过克隆技术获得,克隆是无性繁殖,不通过精卵结合,故不由受精卵发育而来,B项错误;猕猴与人亲缘关系较近,“中中”和“华华”的诞生有利于促进对人类疾病的研究,C项正确;“中中”和“华华”是由A猴体细胞核克隆而来,故“中中”和“华华”细胞中的染色体数目与A猴相同,D项错误。
19.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,正确的是
A.精子可在获能液中培养完成体外获能
B.胚胎分割发育成的不同个体不会出现形态学差异
C.可注射促性腺激素促进小鼠超数排卵
D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可参与个体发育
【答案】ACD
【解析】本题考查小鼠体外受精及胚胎发育的知识内容。精子在获能液中培养可完成体外获能,A项正确;分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但生物的性状还受环境因素的影响,因此发育成的个体可能有形态学差异,B项错误;给小鼠注射促性腺激素有促进超数排卵的作用,C项正确;注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织,因此可以参与个体发育,D项正确。
20.梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述错误的是
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④胚胎移植→子代梅花鹿。
A.①过程的目的是获得更多的卵子并完成减数分裂
B.③过程以早期胚胎与子宫建立组织上的联系为前提
C.④过程可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚
D.④过程的成功率与供、受体生理状况的一致性有关
【答案】ABC
【解析】本题考查胚胎移植的应用。卵细胞形成过程中的的减数第二次分裂是指受精作用过程中完成的,A项错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,B项错误;④过程可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,C项错误;④过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D项正确。
三.非选择题:本题共5小题,共55分。
21.马铃薯是重要的经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用___________(“茎尖”叶片”),不选另一个的理由是___________。
(2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团___________。在再分化阶段,生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节,与生根培养基相比,一般情况下生芽培养基中___________。
(3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是___________。
(4)避免微生物污染、优化培养条件可提髙植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从___________等方面制定措施,减少污染(至少答出2点);在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制___________等培养条件(至少答出3点)。
【答案】(1)茎尖 叶肉细胞带病毒(病毒载量大)、细胞的全能性低
(2)具有分生能力(高度液泡化的)薄壁细胞 生长素含量低、细胞分裂素含量高
(3)将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培养培养成植株
(4)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作 温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)
22.现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质;B品种牛则为B细胞核、B细胞质。科学家欲利用两品种肉牛的细胞培育出一头克隆牛,请回答:
(1)核移植是指__________________________________________________,形成重组细胞。重组细胞形成的早期胚胎可移植到受体子宫内进一步发育,最终分娩得到克隆动物。
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_________(填“大于”或“小于”))体细胞核移植,其原因是______________________。
(3)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是:从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。然后再从培养细胞中取出__________注入B品种牛的_______卵母细胞,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为___________,将该胚胎移入代孕母牛的__________中,通过培育可达到目的。
(4)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目___________(填“相同”或“不同”),性染色体组合_________(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中
(2)小于 胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易
(3)细胞核 去核 重组胚胎 子宫
(4)相同 不同
23.下图为制备单克隆抗体的两种方式,,请据图回答下面的问题。
(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞,两种细胞膜也能“融合”在一起,说明细胞膜 。此过程,常用 作为诱导剂,该细胞的特点是 。
(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基喋呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖,鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞放在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。请设计一种方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂交瘤细胞。 。
(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是 分裂,其遗传性状 。
(4)杂交瘤细胞的体外培养所用培养基与植物组织培养的培养基相比主要有何不同?
。
(5)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了 。
(6)在单克隆抗体制备过程中,还应用了细胞工程中的 和 两大技术。
【答案】(1)具有一定的流动性 聚乙二醇(或灭活病毒) 具有无限增殖能力,能产生特异性抗体
(2)在培养液中加入氨基喋呤,收集增殖的细胞
(3)有丝 保持不变(稳定)
(4)动物细胞培养用的是液体培养基,且其中含有动物血清
(5)抗原与抗体之间结合的高度特异性
(6)动物细胞融合 动物细胞培养
24.在生物体的有性生殖过程中,精子和卵细胞通常要融合在一起,才能发育成新个体。请回答下面的问题。
(1)获能后的精子与卵子相遇时,首先____________________,以溶解卵细胞膜外的一些结构。当精子触及卵细胞膜的瞬间,____________会产生阻止后来精子进入的生理反应。
(2)精子入卵后,形成一个新的核即________。与此同时,被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出________后形成________。
(3)当____________________,受精过程至此结束。合子形成后即在_________进行有丝分裂,开始发育。
【答案】(1)释放出来多种酶 透明带
(2)雄原核 第二极体 雌原核
(3)雌、雄原核充分发育,彼此融合,形成合子 输卵管内
25.W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
(1)步骤①中需要使用的工具酶有________________。步骤②和③所代表的操作分别是______________________________。步骤④称为________________。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的______________(答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________________(填相同或不同),原因是_________。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有_____________(答出2点即可)。
【答案】(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 显微注射、体外培养 胚胎移植
(2)性别、年龄
(3)相同 两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵
(4)体外受精、胚胎移植
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