为验证“DNA是半保留复制”,研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下。请回答下列问题:
(1)实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的_____ 区,步骤①所采用的实验方法是_____ 。依据“DNA半保留复制”推测,步骤①完成后,细胞中每一个DNA分子的_____ 都含有3H标记的胸腺嘧啶。
(2)若处于第一个细胞周期中期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。若处于第二个细胞周期中期的放射性检测结果符合图中的_____ (填图中字母),且第三个细胞周期中期的放射性检测结果符合图中的_____ (填图中字母),则证明DNA是半保留复制。
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(3)蚕豆细胞中有12条染色体,蚕豆根尖细胞经上述实验获得的所有子细胞中,带放射性标记的染色体的条数范围是_____ 。
(4)DNA分子能精准复制的原因是_____ 。
步骤① | 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间 | 在第一个,第二个和第三个细胞周期分别取样,检测细胞染色体DNA的放射性分布情况 |
步骤② | 取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞期的时间 |
(1)实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的
(2)若处于第一个细胞周期中期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。若处于第二个细胞周期中期的放射性检测结果符合图中的
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(3)蚕豆细胞中有12条染色体,蚕豆根尖细胞经上述实验获得的所有子细胞中,带放射性标记的染色体的条数范围是
(4)DNA分子能精准复制的原因是
更新时间:2021-10-21 10:32:30
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【推荐1】人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程,通过观察和实验逐渐揭开了神秘的面纱。
(1)孟德尔以豌豆为实验材料揭示了遗传的分离和自由组合定律,被后人公认为“遗传学之父”。豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。豌豆产生皱粒形状种子的原因如图所示:
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编码淀粉支酶的基因插入了800bp的DNA片段造成mRNA上______ ,导致翻译出的蛋白质缺少了61个氨基酸,使豌豆种子的形状为皱粒,这种变异的类型为______ 。圆粒与皱粒这对相对性状的遗传______ (选填“遵循”或“不遵循”)分离定律。据以上信息推测,皱粒豌豆甜度上应______ 于圆粒豌豆,原因为______ 。
(2)摩尔根利用果蝇发现基因的连锁互换定律并证明了基因位于染色体上,获得了1933年诺贝尔生理学或医学奖。果蝇性别决定方式为XY型。现有一群果蝇,红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,黑体和灰体由等位基因D、d控制。请根据以下信息,确定基因位置(①常染色体;②X染色体的非同源区段;③Y染色体的非同源区段;④X、Y染色体的同源区段)。
若在自然情况下让若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表现型及比例为灰体雌蝇:灰体雄蝇:黑体雌蝇:黑体雄蝇=15:15:1:1,由此可以判断控制灰体和黑体的基因位______ (选填序号)
若让某白眼截毛雌果蝇与纯合的红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛,由此判断控制刚毛、截毛的基因位于______ (选填序号),控制红眼、白眼的基因位于______ (选填序号)。
(3)梅塞尔森和斯塔尔利用大肠杆菌为实验材料证明了DNA复制是半保留复制。后来其他研究人员为了研究半保留复制的具体过程,以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究:20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。
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请据图分析,DNA复制时子链合成的过程短时间内首先合成的是______ ,接着出现______ 。若抑制DNA连接酶功能,重复上述实验,则可能的实验结果是随着时间推移______ 的数量一直都较多。(选填“短片段DNA”或“长片段DNA”)
(1)孟德尔以豌豆为实验材料揭示了遗传的分离和自由组合定律,被后人公认为“遗传学之父”。豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。豌豆产生皱粒形状种子的原因如图所示:
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编码淀粉支酶的基因插入了800bp的DNA片段造成mRNA上
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若在自然情况下让若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表现型及比例为灰体雌蝇:灰体雄蝇:黑体雌蝇:黑体雄蝇=15:15:1:1,由此可以判断控制灰体和黑体的基因位
若让某白眼截毛雌果蝇与纯合的红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛,由此判断控制刚毛、截毛的基因位于
(3)梅塞尔森和斯塔尔利用大肠杆菌为实验材料证明了DNA复制是半保留复制。后来其他研究人员为了研究半保留复制的具体过程,以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究:20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。
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请据图分析,DNA复制时子链合成的过程短时间内首先合成的是
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名校
【推荐2】紫外可见分光光度计常用于核酸的分离和鉴定。为研究 DNA 的复制,现进行以下实验:
大肠杆菌在条件适宜时约 20 分钟繁殖一代。研究人员先培养大肠杆菌,然后提取 DNA,经离心后,再测定溶液的紫外可见光吸收光谱,吸收光谱的峰值位置对应离心管中 DNA 的主要分布位置。实验步骤如下:
a.将大肠杆菌在15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间。
b.提取大肠杆菌的 DNA,测定吸收光谱(图 1 a 处所示,峰值出现在 P 处)。
c.将大肠杆菌转移到14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
d.在培养到 6、13、20 分钟时,分别取样,提取 DNA,并测定吸收光谱,结果如图 1 b~d 处所示。
(1)关于大肠杆菌 DNA 复制的方式,有三种假设:全保留复制、半保留复制和分散型复制。其原理如图 2所示。据此判断,现有的实验结果可以否定哪种假设?___________ 。
(2)若分散型复制这一假设成立,请绘制出大肠杆菌在14NH4Cl的培养液中培养到 40 分钟时的吸收光谱图 e_____
(要求反映出峰值的位置与 P 和 Q 的关系)。
(3)后期实验证明 DNA 复制方式为半保留复制。根据图 1,吸收图谱只有一个峰值,且峰值的位置由 P 点逐渐上移到 Q 点,原因可能是:__ 。
(4)虽然同为 XY 型性别决定生物,性染色体组成为 XXY 的果蝇发育为雌性,X0 为雄性;性染色体组成为 XXY 的人类则发育为男性,X0 为女性,可见果蝇以____ 决定性别,而人类以____ 决定性别。
(5)研究发现小鼠 Y 染色体非同源区上的睾丸形成基因(T 基因)决定睾丸的形成。某些情况下,含 T 基因的染色体片段会转接到 X 染色体上,含 T 基因的受精卵发育为雄性,不含 T 基因的发育为雌性,含 2 个Y 染色体的受精卵不发育,那么性染色体数量正常的雄鼠基因型可能为_____ 。一个基因型为 XYT的受精卵中的 T 基因丢失,发育成能产生可育雌配子的雌鼠,该鼠与一只体细胞中性染色体数量正常但基因型未知的雄鼠杂交得 F1,F1随机交配得 F2,则 F2雌雄比例最小为____ 。
大肠杆菌在条件适宜时约 20 分钟繁殖一代。研究人员先培养大肠杆菌,然后提取 DNA,经离心后,再测定溶液的紫外可见光吸收光谱,吸收光谱的峰值位置对应离心管中 DNA 的主要分布位置。实验步骤如下:
a.将大肠杆菌在15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间。
b.提取大肠杆菌的 DNA,测定吸收光谱(图 1 a 处所示,峰值出现在 P 处)。
c.将大肠杆菌转移到14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
d.在培养到 6、13、20 分钟时,分别取样,提取 DNA,并测定吸收光谱,结果如图 1 b~d 处所示。
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(1)关于大肠杆菌 DNA 复制的方式,有三种假设:全保留复制、半保留复制和分散型复制。其原理如图 2所示。据此判断,现有的实验结果可以否定哪种假设?
(2)若分散型复制这一假设成立,请绘制出大肠杆菌在14NH4Cl的培养液中培养到 40 分钟时的吸收光谱图 e
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(要求反映出峰值的位置与 P 和 Q 的关系)。
(3)后期实验证明 DNA 复制方式为半保留复制。根据图 1,吸收图谱只有一个峰值,且峰值的位置由 P 点逐渐上移到 Q 点,原因可能是:
(4)虽然同为 XY 型性别决定生物,性染色体组成为 XXY 的果蝇发育为雌性,X0 为雄性;性染色体组成为 XXY 的人类则发育为男性,X0 为女性,可见果蝇以
(5)研究发现小鼠 Y 染色体非同源区上的睾丸形成基因(T 基因)决定睾丸的形成。某些情况下,含 T 基因的染色体片段会转接到 X 染色体上,含 T 基因的受精卵发育为雄性,不含 T 基因的发育为雌性,含 2 个Y 染色体的受精卵不发育,那么性染色体数量正常的雄鼠基因型可能为
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【推荐3】通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/22/2446885920980992/2447186592907264/STEM/0a5da9be874a4a60ad415697eb517ec8.png?resizew=520)
放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向,回答下列问题:
(1)实验思路:复制开始时,首先用______ 培养大肠杆菌,一段时间后转移到______ 中继续培养,用放射自显影技术观察__________ 。
(2)实验结果和结论:_______________________________ 。
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放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向,回答下列问题:
(1)实验思路:复制开始时,首先用
(2)实验结果和结论:
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【推荐1】阅读下列材料。
材料一:T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,在头部内含有一个DNA分子。科学家用不同放射性的同位素分别标记噬菌体的蛋白质分子和DNA分子并开展相关实验,证明噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内部,蛋白质没有进入。
材料二:根据同位素示踪的结果,新合成的双链DNA分子中,有一条链是来自亲代的DNA,另一条链是新合成的。5-溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够替代后者与腺嘌呤(A)配对,掺入新合成的一条DNA链中。用Giemsa染料染色,含BrdU的脱氧核苷酸链着色很浅(浅蓝色),与母链的着色(深蓝色)明显不同,会出现色差染色体。
回答下列问题:
(1)在噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素32P标记噬菌体的______ 分子,与细菌混合培养适当时间后,经______ 、离心,对标记物质进行检测,放射性主要出现在______ (填“悬浮液”或“沉淀物”)中。
(2)材料二说明,DNA复制的方式为______ (填“全保留”“半保留”或“弥散”)复制。
(3)依据材料二,将洋葱根尖分生组织放在含BrdU的培养液中进行培养,跟踪观察其中一个细胞(2n=16)处于第1、2、3个细胞周期时姐妹染色单体的着色情况,完善下表。
(4)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是什么?__________________ 。
材料一:T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,在头部内含有一个DNA分子。科学家用不同放射性的同位素分别标记噬菌体的蛋白质分子和DNA分子并开展相关实验,证明噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内部,蛋白质没有进入。
材料二:根据同位素示踪的结果,新合成的双链DNA分子中,有一条链是来自亲代的DNA,另一条链是新合成的。5-溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够替代后者与腺嘌呤(A)配对,掺入新合成的一条DNA链中。用Giemsa染料染色,含BrdU的脱氧核苷酸链着色很浅(浅蓝色),与母链的着色(深蓝色)明显不同,会出现色差染色体。
回答下列问题:
(1)在噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素32P标记噬菌体的
(2)材料二说明,DNA复制的方式为
(3)依据材料二,将洋葱根尖分生组织放在含BrdU的培养液中进行培养,跟踪观察其中一个细胞(2n=16)处于第1、2、3个细胞周期时姐妹染色单体的着色情况,完善下表。
第1次分裂中期 | 第2次分裂中期 | 第3次分裂中期 | |
每个细胞中浅蓝色染色单体数 | 0条 | ① | ② |
所有细胞中浅蓝色染色单体总数 | 0条 | ③ | 96条 |
(4)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是什么?
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【推荐2】图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:
(1)过程①发生的时期是____________________ 和_______________________ 。
(2)细胞中过程②发生的主要场所是____________ ,该过程是在____________ 酶的作用下,将核糖核苷酸连接在一起形成α链,α链形成后通过___________ 进入到细胞质中与核糖体结合。
(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_______________ 。
(4)图中y是某种tRNA,它由________ (三个或多个)个核糖核苷酸组成的,其中CAA称为___________ ,一种y可以转运________ 种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由_____ 种氨基酸组成。
(5)若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了改变,则根据α链翻译形成的肽链中氨基酸的种类和排列顺序是否一定发生变化__________ ,为什么?____________ 。
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(1)过程①发生的时期是
(2)细胞中过程②发生的主要场所是
(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为
(4)图中y是某种tRNA,它由
(5)若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了改变,则根据α链翻译形成的肽链中氨基酸的种类和排列顺序是否一定发生变化
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【推荐3】果蝇被广泛地应用于遗传学研究的各个方面,请回答下列与果蝇有关的遗传学问题:
(1)现有从果蝇体细胞内提取的一个DNA分子和用放射性同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。若在实验室内合成新的DNA分子,则:
①除以上物质外,还必须有__________ 和__________ ,才能合成新的DNA分子。
②在复制两次形成的第二代的DNA分子中,有__________ 条含3H标记的脱氧核苷酸链。
③在第五代的全部DNA分子中,有__________ 条不含3H的脱氧核苷酸链。
(2)如图1、图2是果蝇细胞分裂过程中发生的一种生命活动,其中图1所示过程表示_______ ,图2所示过程表示_______ 。图1中2和4代表的核苷酸依次是_______ (填中文名称);在果蝇的体细胞中,能够进行图1生理过程的细胞结构有__________ 。图2所示过程的模板是图1中的__________ 链,该链通过__________ 进入细胞质中,在__________ (填结构)上完成图2所示过程。
(1)现有从果蝇体细胞内提取的一个DNA分子和用放射性同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。若在实验室内合成新的DNA分子,则:
①除以上物质外,还必须有
②在复制两次形成的第二代的DNA分子中,有
③在第五代的全部DNA分子中,有
(2)如图1、图2是果蝇细胞分裂过程中发生的一种生命活动,其中图1所示过程表示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/6/2069562544947200/2070544079224832/STEM/8609fb5d-6de5-4407-8730-3ecc6a8802c1.png?resizew=591)
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【推荐1】下图为大肠杆菌DNA分子(片段)的结构示意图,请据图用文字 作答。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/28/2213427218137088/2217437428973569/STEM/94e33e47-9391-44fb-baf8-32acb0dcbe0d.png)
(1)图中“3”的名称为______________ ,“5”表示____________________ 。“6”的名称是_________ 。
(2)DNA分子中碱基之间通过____________ 连接起来的。它们的配对方式遵循____________ 原则。
(3)DNA分子复制具有的两个特点是_________ 和_______________ 。
(4)一个由N15标记的DNA分子,放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的___________ 。
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/28/2213427218137088/2217437428973569/STEM/94e33e47-9391-44fb-baf8-32acb0dcbe0d.png)
(1)图中“3”的名称为
(2)DNA分子中碱基之间通过
(3)DNA分子复制具有的两个特点是
(4)一个由N15标记的DNA分子,放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
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【推荐2】新冠病毒是一种RNA复制型病毒(不属于逆转录病毒),能引发肺炎等症状。目前新冠肺炎主要通过核酸检测,采用实时荧光定量PCR(qPCR)法。PCR即聚合酶链式反应,与细胞内DNA复制类似,在试管中进行DNA的人工复制(如图所示),可以在短时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/7/3017548286214144/3019418763468800/STEM/a345dd84da43494face9f1daebcebcff.png?resizew=392)
(1)新冠病毒的遗传信息蕴藏在RNA的4种碱基__________ 中,对其来说基因即为具有遗传效应的____________ 片段。患者样本中新冠病毒的遗传信息传递过程为:__________ (用文字和箭头表示)。人体细胞通过转录合成RNA与新冠病毒合成RNA过程相比,转录合成RNA出现特有的碱基对是___________ 。
(2)图中加热使DNA双链打开,这一步是使_____________ 键断裂,称为__________ ,这一过程在生物体细胞中是在____________ 酶的作用下完成的。降温时,引物与模板结合,在DNA聚合酶作用下,引物引导子链延伸,此过程中DNA聚合酶催化相邻两个核苷酸分子的__________ 与___________ 之间形成磷酸二酯键,该过程遵循___________ 原则。
(3)若一个DNA分子有800个碱基对,其中腺嘌呤600个,通过PCR技术共消耗环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个,则该DNA分子在PCR扩增仪中共复制了____________ 次。
(4)从“结构与功能相适应”的角度,写出DNA适合作为“遗传物质”的依据:__________ (任答1点即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/7/3017548286214144/3019418763468800/STEM/a345dd84da43494face9f1daebcebcff.png?resizew=392)
(1)新冠病毒的遗传信息蕴藏在RNA的4种碱基
(2)图中加热使DNA双链打开,这一步是使
(3)若一个DNA分子有800个碱基对,其中腺嘌呤600个,通过PCR技术共消耗环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个,则该DNA分子在PCR扩增仪中共复制了
(4)从“结构与功能相适应”的角度,写出DNA适合作为“遗传物质”的依据:
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(0.4)
【推荐3】如图所示DNA分子结构模式图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/7/13/1729372465274880/1731974320553984/STEM/08c38dec05df468595f0f18e23e9aafa.png?resizew=122)
(1)图中1、2分别表示______ 、 ______ ,1、2、3合称 ______ 。
(2)若该片段表示的是人体内的DNA,则复制时间是______ 。
(3)DNA被彻底氧化分解,能产生含氮废物的是(用图中数字表示)______ 。
(4)假设大肠杆菌的DNA被标记上14N,相对分子质量为a,含15N的DNA,相对分子质量为b,现将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养,子一代DNA分子相对分子质量平均为______ ,子二代相对分子质量平均为 ______ 。
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(1)图中1、2分别表示
(2)若该片段表示的是人体内的DNA,则复制时间是
(3)DNA被彻底氧化分解,能产生含氮废物的是(用图中数字表示)
(4)假设大肠杆菌的DNA被标记上14N,相对分子质量为a,含15N的DNA,相对分子质量为b,现将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养,子一代DNA分子相对分子质量平均为
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