控制哺乳动物的性别对畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如:牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的高出4%左右,利用这一差异人们可借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下______ ,并经过早期胚胎培养后,再将胚胎移植到代孕动物子宫内,从而获得后代的技术。
(2)图中过程①是______ 。在这个过程中______ 的精子与成熟的卵子相遇时,释放______ 以溶解细胞膜外的一些结构。防止多精入卵的生理反应有________ 。
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状态,这就需要事先利用激素对供体和受体进行______ 处理;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______ 反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,鉴定方法是______ 。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下
(2)图中过程①是
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状态,这就需要事先利用激素对供体和受体进行
(4)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,鉴定方法是
更新时间:2023-08-11 15:07:58
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【推荐1】回答下列有关现代生物科技方面的问题:
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生________ 末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,一般选择能使二者产生___________ (相同、不同)黏性末端的限制酶。
(2)在精卵结合过程中,防止多精入卵的第二道屏障称做:_________________________ 。
(3)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程________________________ 原理。
(4)若要获取转基因植物人工种子,需培养到_______________ 阶段,再进行人工种皮的包裹;如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到_______________ 阶段即可。
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用__________________ 技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对________________ 的研究。
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生
(2)在精卵结合过程中,防止多精入卵的第二道屏障称做:
(3)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程
(4)若要获取转基因植物人工种子,需培养到
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用
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【推荐2】图1是获取干细胞的传统方法。我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,具体研究过程如图2所示,请据图回答问题:
(1)自然情况下,哺乳动物的受精过程主要包括:________ 、进入卵细胞膜、原核形成和融合。获得的胚胎若进行移植,不同生物胚胎移植时间不同,人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在________ 个细胞阶段移植。
(2)冲卵是指把子宫内的________ 冲洗出来。
(3)图1中加入的细胞A是________ ,加入的药剂B是________ 。
(4)图2中的单倍体ES也可以来自早期胎儿的________ 细胞,ES在功能上表现为________ 。
(5)由于远亲物种在自然条件下不能发生________ 自由交流,因此人们应用体细胞融合,创造出了各类远亲物种间的杂合细胞,如小鼠-大鼠、人-鼠等杂交细胞,该类细胞通常含有________ 个染色体组。
(1)自然情况下,哺乳动物的受精过程主要包括:
(2)冲卵是指把子宫内的
(3)图1中加入的细胞A是
(4)图2中的单倍体ES也可以来自早期胎儿的
(5)由于远亲物种在自然条件下不能发生
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【推荐3】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。请回答下列有关胚胎工程的问题:
(1)采集卵母细胞时,为了使雌性供体排出更多的卵子,可用____ 激素处理。采集的精子需要经过____ 处理后,才能与成熟的卵子进行受精。
(2)精子与卵子在体外受精时,发生的____ 反应能使精子穿越放射冠和透明带。防止多精入卵的两道屏障依次是________________ 。
(3)在培养哺乳动物的早期胚胎时,所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及____ 等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植,或____ 保存。
(4)在胚胎移植过程中,为了使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,需要对供、受体雌性动物进行________ 处理。利用胚胎分割技术可使获得的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可以看做动物________ 的方法之一。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将____ 均等分割。
(1)采集卵母细胞时,为了使雌性供体排出更多的卵子,可用
(2)精子与卵子在体外受精时,发生的
(3)在培养哺乳动物的早期胚胎时,所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及
(4)在胚胎移植过程中,为了使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,需要对供、受体雌性动物进行
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【推荐1】自然情况下,牛的生育率很低,通过现代科技手段,可以实现良种牛的快速繁殖。请回答下列问题:
(1)使一头良种雄性黄牛,在一年内繁殖数百头后代,最简便的方法是____________________ 。
(2)现有一头良种雌性黄牛,采用胚胎移植的方法,可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行____________ 处理;还要用激素使供体母牛________________ 。胚胎收集的过程也叫做__________ 。用于移植的胚胎应发育到______________ 或______________ 阶段。
(3)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和______________ 。体外受精主要包括____________ 、______________ 和______ 等几个主要步骤。
(1)使一头良种雄性黄牛,在一年内繁殖数百头后代,最简便的方法是
(2)现有一头良种雌性黄牛,采用胚胎移植的方法,可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行
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【推荐2】胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。请回答下列相关的问题:
(1)受精是精子与卵子结合形成合子的过程,包括__________________ 阶段和受精阶段。
(2)与受精有关的过程:①第一次卵裂开始;②精卵识别;③精子头部进入;④雌雄原核的形成;⑤核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为__________________ (填序号)。
(3)目前,牛的胚胎移植技术较为成熟。在胚胎移植前,取胚胎发育到_______ 阶段的_______ 细胞做DNA分析进行性别鉴定对于人工控制动物性别具有重要意义。
(4)“三亲婴儿”是“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿,含有“一父两母”三人的遗传物质,可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题:a.诞生“三亲婴儿”的过程中,用到的胚胎工程技术有____________ (至少写两种)。
b.“三亲婴儿”的培育技术_____ (填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而_____________ (填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体有______ (填比例)自母亲提供的细胞核。
(1)受精是精子与卵子结合形成合子的过程,包括
(2)与受精有关的过程:①第一次卵裂开始;②精卵识别;③精子头部进入;④雌雄原核的形成;⑤核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为
(3)目前,牛的胚胎移植技术较为成熟。在胚胎移植前,取胚胎发育到
(4)“三亲婴儿”是“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿,含有“一父两母”三人的遗传物质,可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题:a.诞生“三亲婴儿”的过程中,用到的胚胎工程技术有
b.“三亲婴儿”的培育技术
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【推荐3】人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
请回答下列问题:
(1)为了获取更多的卵(母)细胞,通常给供体母羊注射_____ 激素进行超数排卵处理。采集的精子需要经过____ 处理,才具备受精能力。
(2)为了使htPA基因顺利在羊的乳腺细胞中表达,要将htPA基因与____ 等调控组件重组在一起,通过______ 方法导入羊的受精卵,然后将受精卵通过一系列技术手段培养成转htPA基因母羊。
(3)受精卵经过卵裂可以发育成早期胚胎,卵裂实际上是细胞的____ 分裂。在胚胎发育的_____ 阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎潜能。
(4)代孕母羊对植入子宫的早期胚胎基本上不发生_____ ,这就为早期胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。在胚胎移植过程中,若要对胚胎性别进行鉴定,应取囊胚的______ 细胞做DNA分析。
请回答下列问题:
(1)为了获取更多的卵(母)细胞,通常给供体母羊注射
(2)为了使htPA基因顺利在羊的乳腺细胞中表达,要将htPA基因与
(3)受精卵经过卵裂可以发育成早期胚胎,卵裂实际上是细胞的
(4)代孕母羊对植入子宫的早期胚胎基本上不发生
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【推荐1】屠呦呦因创制新型抗疟药——青蒿素获得了诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素
是从黄花蒿中提取的,但是天然植株中青蒿素的含量普遍低,欲用植物组织培养技术快速繁殖黄花蒿,培育出青蒿素含量高且稳定的新品种。
(1)组织培养过程中,常用的培养基是_________ ,其中的主要碳源是_________ 。配制好的培养基中常常要添加___________ ,配制好后需要__________ 灭菌。
(2)外植体在消毒过程中,不慎被细菌感染,若用平板划线法分离纯化细菌,在4个区域内划线需要将接种环灼烧灭菌_____ 次。
(3)从黄花蒿中提取青蒿素可以用萃取法,因为它易溶于____________ ,而且_______ (填“易”或“不易”)挥发。
(4)阅读下列材料,结合所学知识回答问题。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国和日本两位科学家。所谓细胞核重编程即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,用于形成各种类型的细胞。通过对人体细胞的重新编程,科学家们创造了诊断和治疗疾病的新方法。
①胚胎干细胞可来自于囊胚的________ ,能被诱导分化为多种细胞、组织,说明它具有___________ 的特性。
②培养胚胎干细胞的关键是要有一种既能促进细胞分裂又可抑制________ 的培养体系,一般我们在培养胚胎干细胞时可以采用______________ 作为饲养层来实现。
③若右图为运用胚胎干细胞核移植技术进行高等动物克隆的模型图,则C→D一定包含____________ 和____________ 技术。
④限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH I、EcoR I、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点,切割出来的DNA黏性末端可以相互配对的是( )
是从黄花蒿中提取的,但是天然植株中青蒿素的含量普遍低,欲用植物组织培养技术快速繁殖黄花蒿,培育出青蒿素含量高且稳定的新品种。
(1)组织培养过程中,常用的培养基是
(2)外植体在消毒过程中,不慎被细菌感染,若用平板划线法分离纯化细菌,在4个区域内划线需要将接种环灼烧灭菌
(3)从黄花蒿中提取青蒿素可以用萃取法,因为它易溶于
(4)阅读下列材料,结合所学知识回答问题。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国和日本两位科学家。所谓细胞核重编程即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,用于形成各种类型的细胞。通过对人体细胞的重新编程,科学家们创造了诊断和治疗疾病的新方法。
①胚胎干细胞可来自于囊胚的
②培养胚胎干细胞的关键是要有一种既能促进细胞分裂又可抑制
③若右图为运用胚胎干细胞核移植技术进行高等动物克隆的模型图,则C→D一定包含
④限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH I、EcoR I、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点,切割出来的DNA黏性末端可以相互配对的是
A.BamH I和EcoR I | B.BamH I和HindⅢ |
C.BamH I和BglⅡ | D.EcoR I和HindⅢ |
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【推荐2】图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示体外受精培育优质奶牛的过程;图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程。请据图回答下面的问题。
⑴ 在图1中注射到小鼠体内的物质是__________ 。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞,此类细胞的特点是_____________________________________ 。
⑵ 图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和获能的过程,才能与达到__________ 期的卵子受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对图2中囊胚中的__________ 均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在__________ (填“体内”或“体外”)完成的。
⑶ 图3中过程①是植物细胞形成__________________ 的阶段,该阶段所用的酶是__________________________ 。在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是__________ (填图中序号)。
⑴ 在图1中注射到小鼠体内的物质是
⑵ 图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和获能的过程,才能与达到
⑶ 图3中过程①是植物细胞形成
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【推荐3】全球每年约 200万人需要器官移植,而器官捐献数量远低于需求。 因此,来源于猪等动物的异种器官被视作人类供体器官短缺的希望。相比同种器官,异种器官移植面临受体对植入器官更严重的免疫排斥等难题。
通过基因敲除手段获得基因敲除猪,可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官,如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术,主要利用DNA 同源重组原理,用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段,从而使目的基因功能丧失,如图2,该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列,而达不到目的。
注:neo基因(新霉素磷酸转移酶基因),能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体结合,保持核糖体的活性;HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因),表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。
(1)运用基因同源重组进行基因敲除:
①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得:基因敲除细胞一般采用ES细胞,该细胞来源于囊胚的___ A.内细胞团 B. 滋养层 C. 囊胚腔)。ES 细胞培养在________ 中,该仪器内部提供恒定的5%的CO₂浓度,调节pH的相对稳定。培养过程中 ES细胞________ (填“会”或“不会”)出现接触抑制。
②重组载体的构建:把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上,使之成为重组载体,该过程需要利用________ 酶。常用的标记基因有 neo基因和 HSV tk 基因,前者位于同源序列内部,后者位于同源序列外部。重组载体可通过 PCR 技术进行扩增,将加入反应成分的离心管放入 PCR仪前,需进行________ 操作,使反应液集中于离心管底部。
③同源重组:常采用________ 法将重组载体导入ES细胞,使重组载体与 ES细胞基因组中相应部分发生同源重组,从而敲除靶基因。
④筛选已表达的细胞:由于同源重组的概率极低,常利用正负筛选法(PNS法,即利用neo基因和HSV-tk基因),需要在培养基中加入________ ,存活的细胞就是基因敲除的 ES 细胞。基因敲除的 ES 细胞可通过________ 法进一步判断目的基因是否表达出相应蛋白质,若结果为阴性,说明ES细胞基因敲除成功。
(2)通过核移植获得基因敲除猪:
①核移植需要借助精密的_________ 和高效的细胞融合法,核移植前,基因敲除的 ES 细胞需要进行________ 培养,以提高核移植的成功率。选择胚胎细胞而不是体细胞进行核移植的原因是________ 。
②图1过程五利用胚胎工程中的________ 技术,这一期间必须配制一系列含有不同成分的培养液,以满足不同发育时期生理代谢的需求;过程六需对代孕猪进行________ 处理,使胚胎能正常着床并发育。
(3)异种器官移植除了严重的免疫排斥外,可能还有________ (写出1点)等难题需要解决。
通过基因敲除手段获得基因敲除猪,可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官,如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术,主要利用DNA 同源重组原理,用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段,从而使目的基因功能丧失,如图2,该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列,而达不到目的。
注:neo基因(新霉素磷酸转移酶基因),能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体结合,保持核糖体的活性;HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因),表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。
(1)运用基因同源重组进行基因敲除:
①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得:基因敲除细胞一般采用ES细胞,该细胞来源于囊胚的
②重组载体的构建:把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上,使之成为重组载体,该过程需要利用
③同源重组:常采用
④筛选已表达的细胞:由于同源重组的概率极低,常利用正负筛选法(PNS法,即利用neo基因和HSV-tk基因),需要在培养基中加入
(2)通过核移植获得基因敲除猪:
①核移植需要借助精密的
②图1过程五利用胚胎工程中的
(3)异种器官移植除了严重的免疫排斥外,可能还有
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【推荐1】目前,胚胎基因和工程技术应用领域越来越大,为人类生产、生活、医疗等方面服务。
(1)胚胎工程技术实际上是在体外条件下,对_________________ (两点)的一种模拟。为使供受体具有相同的生理环境,采取的措施是______________ 。为获得同卵双胎或多胎,采用的技术是_______ ,其繁殖方式是_________ 。
(2)基因工程中常用PCR技术扩增有关基因,PCR反应体系中需要加入dCTP、dGTP、dATP、dTTP,这四种物质的两个作用是:________ 和________ 。基因工程的核心是基因表达载体的构建,下图甲表示目的基因及限制酶切点,图乙表示质粒。操作过程中不选用的两种限制酶是______ ,原因是__________ 。
(1)胚胎工程技术实际上是在体外条件下,对
(2)基因工程中常用PCR技术扩增有关基因,PCR反应体系中需要加入dCTP、dGTP、dATP、dTTP,这四种物质的两个作用是:
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【推荐2】[生物——选修3:现代生物科技专题]
科学家通过转入四种基因,可使体细胞形成诱导性多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能,但并不能发育成胚胎。我国科学家利用iPS细胞在世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠——“小小”(流程见下图)。
(1)过程①从亲代鼠体内获得皮肤细胞后,对其进行的初次培养称为_____________ ,科学家向经培养的细胞导入四种基因(过程②),使其形成诱导性多能干细胞(iPS细胞)。但基因导入受体细胞没有采用显微注射的方法,你认为最可能采用的方法是用__________________________ 引入。
(2)iPS细胞在体外已成功地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等,这说明iPS细胞在功能上具有_________________________ 。科学家设想在不久的将来人们可通过向人体移植iPS细胞使功能出现异常、损伤或退化的器官得以修复,它的优点是可避免器官移植后的_____________ 问题。
(3)我国科学家通过将iPS细胞注入四倍体囊胚再经④过程_____________ 技术移入代孕母鼠的子宫内继续发育,最终获得克隆鼠及其后代。诱导二倍体细胞融合形成四倍体细胞的方法有___________________ 等。移入的胚胎能够在受体子宫内存活发育是因为供体胚胎可与受体子宫建立____________________ 联系。
科学家通过转入四种基因,可使体细胞形成诱导性多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能,但并不能发育成胚胎。我国科学家利用iPS细胞在世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠——“小小”(流程见下图)。
(1)过程①从亲代鼠体内获得皮肤细胞后,对其进行的初次培养称为
(2)iPS细胞在体外已成功地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等,这说明iPS细胞在功能上具有
(3)我国科学家通过将iPS细胞注入四倍体囊胚再经④过程
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【推荐3】新疆是我国最大的畜牧业省区之一,由于本地羊的良种率偏低,羊的产肉率和产量远远不能满足市场的需求。因此,新疆维吾尔自治区畜牧厅启动了“优质种羊万枚胚胎移植工程”,提高了肉用羊的良种率。下图为胚胎移植过程示意图。回答下列问题。
(1)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的____________ 。
(2)在促使供体母羊超数排卵时,不宜长期过量使用性激素的原因是_____________ 。冲卵是指____________ ,进行该操作的生理学基础是____________ 。
(3)一般需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植,原因是____________ 。
(4)冲卵后胚胎移植得到的后代之间与胚胎分割移植得到的后代之间在性状上的区别是____________ 。
(5)除图中所示外,胚胎移植技术中胚胎的来源还有_____________ (答出两点)。
(1)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的
(2)在促使供体母羊超数排卵时,不宜长期过量使用性激素的原因是
(3)一般需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植,原因是
(4)冲卵后胚胎移植得到的后代之间与胚胎分割移植得到的后代之间在性状上的区别是
(5)除图中所示外,胚胎移植技术中胚胎的来源还有
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