研究表明新冠病毒侵染的关键步骤是病毒表面的S蛋白与人体细胞表面 ACE2特异结合。制备S蛋白的单克隆抗体的流程:将抗原注射到小鼠体内→收集 X细胞与骨髓瘤细胞融合→筛选出杂交瘤细胞→培养获得单克隆抗体。回答下列问题:
(1)上述筛选过程至少需要两次,第一次筛选所用的培养基从用途上分类,属于____ 培养基,第二次筛选中筛选出____ 。
(2)随着科技的发展,利用蛋白质工程制备S蛋白的抗体S成为可能。首先利用抗体S中的氨基酸序列逆推出抗体基因S中的核苷酸序列,其运用的原理有____ ,然后人工合成抗体基因 S。但不能直接将抗体基因S注入受体菌中来生产抗体S,其原因是____ 。
(3)抗体S在新冠疫情防治过程中将获得广泛应用,包括____ (答2点)。
(4)科学家还通过纳米脂质颗粒LNP 使S蛋白的mRNA疫苗在体内以非侵入性方式进行靶向呈递抗原,过程如图所示。
①图中编码新冠病毒抗原S蛋白的mRNA封装在LNP中进入细胞,若内体小泡中的 mRNA未实现逃逸,则会被____ 识别,使该外来 mRNA 降解;若逃逸成功也需逃避____ 识别,以免被降解。
②与DNA疫苗相比,mRNA 疫苗的安全性更有优势,这是因为 mRNA疫苗不会进入____ 内,减少了整合到宿主细胞基因组中的风险。与灭活病毒疫苗相比,RNA疫苗的优点有____ (答2点)。
(1)上述筛选过程至少需要两次,第一次筛选所用的培养基从用途上分类,属于
(2)随着科技的发展,利用蛋白质工程制备S蛋白的抗体S成为可能。首先利用抗体S中的氨基酸序列逆推出抗体基因S中的核苷酸序列,其运用的原理有
(3)抗体S在新冠疫情防治过程中将获得广泛应用,包括
(4)科学家还通过纳米脂质颗粒LNP 使S蛋白的mRNA疫苗在体内以非侵入性方式进行靶向呈递抗原,过程如图所示。
①图中编码新冠病毒抗原S蛋白的mRNA封装在LNP中进入细胞,若内体小泡中的 mRNA未实现逃逸,则会被
②与DNA疫苗相比,mRNA 疫苗的安全性更有优势,这是因为 mRNA疫苗不会进入
更新时间:2024-01-08 18:08:58
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【推荐1】下图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:
(1)图中cDNA文库_____ 基因组文库(填“大于”、“等于”或者“小于”)。
(2)①过程提取的DNA需要_____ 的切割,B过程是_____ 。
(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用_____ 扩增的方法,其原理是_____ 。
(4)目的基因获取之后,需要进行_____ ,其组成,必须有_____ 以及标记基因等。此步骤是基因工程的核心。
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是_____ ,其能否在此植物体内稳定遗传的关键是_____ ,可以用_____ 技术进行检测。
(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性,需要对现有蛋白质进行改造,这要通过基因工程延伸——蛋白质工程。首先要设计预期的_____ ,再推测应有的氨基酸序列,找到相对应的_____ 。
(7)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用:
_____ 。
(1)图中cDNA文库
(2)①过程提取的DNA需要
(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用
(4)目的基因获取之后,需要进行
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是
(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性,需要对现有蛋白质进行改造,这要通过基因工程延伸——蛋白质工程。首先要设计预期的
(7)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用:
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【推荐2】胰岛素是治疗糖尿病的特效药,但天然胰岛素在人体内的寿命只有几个小时。重症患者每天需要注射多次药物,增加了痛苦。通过蛋白质工程改变蛋白质的空间结构,以延长蛋白质的半衰期,可得到长效胰岛素,还可以增强其稳定性。下图是通过蛋白质工程获得长效胰岛素的过程。请分析回答:
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新蛋白质模型的主要依据是______________ 。
(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与__________________ 结合后,转移到_________________ 中,才能准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产上述长效胰岛素,需要用到的生物工程有________________ 工程。
(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是_________________ 。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新蛋白质模型的主要依据是
(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与
物种 | 观察数量 | 觅食生境出现率/% | 鸟胃中主要的食物种类/% | ||||||||
生境1 | 生境2 | 生境3 | 小坚果 | 茎类 | 草屑 | 螺类 | 贝壳砂砾 | 甲壳类 | 其他 | ||
绿翅鸭 | 2120 | 67 | 0 | 33 | 52.8 | 16.7 | 0 | 12.0 | 13.0 | 0 | 5.5 |
鹌鹑 | 1678 | 64 | 0 | 36 | 0 | 0 | 50.0 | 25.0 | 25.0 | 0 | 0 |
(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是
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【推荐3】红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白。科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如图,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因。下表为限制酶的识别序列和切割位点。请回答下列问题。
(1)重组质粒的构建、扩增、保存:
①从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RT-PCR,该过程需要加入的酶有_________ 。PCR过程中在循环前常要进行一次94℃、5min预变性,其目的是________ 。
②据以上图表分析,为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,进行PCR扩增HMA3基因时需要在引物的5’端添加限制酶________ 的识别序列,以确保目的基因与质粒正确连接。至少需要________ 个循环才能获得预期的基因。若模板HMA3基因的数量为a个,进行35个循环后,产物中同时含有两种引物的DNA有________ 个。
③通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。其中将重组质粒转入大肠杆菌的主要目的是________
(2)栾树愈伤组织的诱导:
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加________ (填植物激素的名称),放入培养箱,经过21d的黑暗诱导,形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立:
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加________ 的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定:
①取4g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含_________ 的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是________ 。科学家们已通过蛋白质工程技术制造出了蓝色荧光蛋白,正确的顺序是________ (用下列序号表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白
EcoR I | BamH I | Hind Ⅲ | Sau 3AI | Bg/ II | Xba Ⅰ |
G↓AATTC | G↓GATCC | A↓AGCTT | ↓GATC | A↓GATCT | T↓CTAGA |
①从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RT-PCR,该过程需要加入的酶有
②据以上图表分析,为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,进行PCR扩增HMA3基因时需要在引物的5’端添加限制酶
③通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。其中将重组质粒转入大肠杆菌的主要目的是
(2)栾树愈伤组织的诱导:
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加
(3)农杆菌介导转化体系的建立:
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定:
①取4g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白
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【推荐1】埃博拉病毒(EBoV)衣壳外有包膜,包膜上有多种棘突蛋白,其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞识别。如图为制备抗埃博拉病毒单克隆抗体的过程。回答下列问题:
(1)制备抗埃博拉病毒单克隆抗体过程中需要用灭活的EBoV对小鼠进行多次注射的目的是__________ 。
(2)细胞融合的原理是___________ 。通常将获得的杂交瘤细胞放置于__________ 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
(3)单克隆抗体制备过程中要经过两次筛选。第一次筛选出杂交瘤细胞,再对杂交瘤细胞进,经多次筛选后可获得足够数量的单克隆抗体。筛选后进行___________ 。杂交瘤细胞具备的特点是___________ 。
(4)体外培养杂交瘤细胞的培养液中营养物质种类要齐全,比例要合适,此外为补充细胞生长所需的未知营养物质还需要添加________ 等一些天然成分。获得的单克隆抗体最终可以从_________ 或___________ 中提取。
(5)为克服鼠源性单抗的异源性反应,科研人员通过人工改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,获得了嵌合抗体。该嵌合抗体的研制属于________ 工程科技范畴。
(1)制备抗埃博拉病毒单克隆抗体过程中需要用灭活的EBoV对小鼠进行多次注射的目的是
(2)细胞融合的原理是
(3)单克隆抗体制备过程中要经过两次筛选。第一次筛选出杂交瘤细胞,再对杂交瘤细胞进,经多次筛选后可获得足够数量的单克隆抗体。筛选后进行
(4)体外培养杂交瘤细胞的培养液中营养物质种类要齐全,比例要合适,此外为补充细胞生长所需的未知营养物质还需要添加
(5)为克服鼠源性单抗的异源性反应,科研人员通过人工改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,获得了嵌合抗体。该嵌合抗体的研制属于
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【推荐2】抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两个合成途径的研究。如图是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
(1)免疫学称细胞A为______ ,该细胞的免疫作用被称为________ 免疫。
(2)过程①至②获取的抗体称为_________ ,其中①是___________ 过程,此过程常在_______ 诱导下完成,Y细胞称为____________ 。
(3)图示过程所采用的生物工程技术包括____________ 。
①细胞培养 ②细胞融合 ③细胞核移植 ④干细胞技术 ⑤转基因技术
(1)免疫学称细胞A为
(2)过程①至②获取的抗体称为
(3)图示过程所采用的生物工程技术包括
①细胞培养 ②细胞融合 ③细胞核移植 ④干细胞技术 ⑤转基因技术
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【推荐3】如图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图,回答下列问题:
(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后,所获得的免疫抗血清实际上是含有______ (填写抗体的名称)的混合物,这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低,而且纯度低。与多克隆抗体相比,单克隆抗体突出的优点在于它的__________________ ,并能大量制备。
(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,说明细胞膜具有______ ,如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有______ 种类型。
(3)图中两次筛选的目的不同,其中筛选①的目的是筛选出____________ ,筛选②的目的是筛选出____________________________________ 。
(4)由图中可看出,单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的____________ 和____________ 两大技术。
(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后,所获得的免疫抗血清实际上是含有
(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,说明细胞膜具有
(3)图中两次筛选的目的不同,其中筛选①的目的是筛选出
(4)由图中可看出,单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的
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【推荐1】2020年1月12日,世界卫生组织将导致新型肺炎的病原体命名为 2019-nCoV(简称新冠病毒),下图表示新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程。请回答相关问题∶
(1)新型冠状病毒结构十分简单,主要由_______ 成分组成。
(2)新冠病毒是一种+RNA病毒,在宿主细胞内十RNA能起到_____ (答“mRNA”或“tRNA”)的功能,图中M酶指的是______ 。
(3)假定病毒基因组+RNA含有8000个碱基,其中A和 U占碱基总数的40%,以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基 G 和 C共_____ 个。
(4)若某人已出现疑似症状,如何诊断其是否由新冠病毒引起,请提供两种诊断方法∶_____________________ 。
(1)新型冠状病毒结构十分简单,主要由
(2)新冠病毒是一种+RNA病毒,在宿主细胞内十RNA能起到
(3)假定病毒基因组+RNA含有8000个碱基,其中A和 U占碱基总数的40%,以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基 G 和 C共
(4)若某人已出现疑似症状,如何诊断其是否由新冠病毒引起,请提供两种诊断方法∶
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【推荐2】如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中①、②代表化学元素,a、b代表有机小分子物质,A、B、D代表有机大分子物质。
(1)①代表___ 。D是与A类似的分子,新冠病毒的遗传信息储存在___ 中(填字母)。
(2)b的结构通式为___ ,b形成B的场所是___ 。B可以包括B1、B2、B3等多种,它们的功能各不相同,原因有___ (至少答出两点)。
(3)评价各种食物中B的营养价值时,特别要关注其中___ 的种类和数量,原因是___ 。
(4)酶X是蛋白质,其结构如图2,该酶由___ 肽构成,构成该酶的氨基酸数目是___ 。有___ 种氨基酸参与了脱水缩合反应:生成的水分子数目是___ 。
为鉴定酶X能否将B水解,某同学进行如下操作:向含有B的待测液中加入适量酶X,一段时间后,再加入双缩脲试剂,发现待测液呈紫色。由此该同学得出“酶X不能将B水解”的结论。你认为该同学的结论___ (填“正确”或“不正确”),判断的理由是___ 。
(1)①代表
(2)b的结构通式为
(3)评价各种食物中B的营养价值时,特别要关注其中
(4)酶X是蛋白质,其结构如图2,该酶由
为鉴定酶X能否将B水解,某同学进行如下操作:向含有B的待测液中加入适量酶X,一段时间后,再加入双缩脲试剂,发现待测液呈紫色。由此该同学得出“酶X不能将B水解”的结论。你认为该同学的结论
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【推荐3】在抗击新冠疫情过程中,我国科学家研发的重组新型冠状病毒疫苗(CHO细胞)发挥了重要作用,该疫苗的制备流程如图所示。回答下列问题:
(1)由图可知,核酸1不能被限制酶切割的原因是_______________ 。
(2)含有S基因的DNA片段上3种限制酶(BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ)的识别序列如下图所示。限制酶BamHⅠ在碱基G和G之间进行切割,其切割后产生的黏性末端是____________ (要能体现出限制酶的切割位点);为保证S基因序列能与载体正确连接,最优限制酶选择方案是____________ ;切割后的反应体系中还需加入DNA连接酶,其作用后新形成的化学键是______________ 。
(3)为检测CHO细胞中是否导入了S基因,本实验中所用pBR322质粒上还应该具有_________ 。
(4)病毒的S基因能在CHO细胞中表达出S蛋白的理论基础是_____________________________ 。
(5)筛选出的CHO细胞在发酵罐中扩大生产时,培养液的成分有________________________ (写出3点),此外还需保证环境是_____________________ 的,最终可在培养液中获取S蛋白用于疫苗的制备。
(1)由图可知,核酸1不能被限制酶切割的原因是
(2)含有S基因的DNA片段上3种限制酶(BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ)的识别序列如下图所示。限制酶BamHⅠ在碱基G和G之间进行切割,其切割后产生的黏性末端是
(3)为检测CHO细胞中是否导入了S基因,本实验中所用pBR322质粒上还应该具有
(4)病毒的S基因能在CHO细胞中表达出S蛋白的理论基础是
(5)筛选出的CHO细胞在发酵罐中扩大生产时,培养液的成分有
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【推荐1】水痘带状疱疹病毒感染人体后,会引起带状疱疹,簇集性水疱沿身体一侧周围神经,呈带状分布,伴有显著的神经痛,病毒可长期潜伏在脊髓后根神经节等处。人体免疫调节对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染水痘带状疱疹病毒后,体内特异性抗体浓度的变化情况如图所示。回答下列问题:
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分,主要在人体胸腺中成熟的免疫细胞是___ ;体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是___ ,该细胞___ (填“能”或“不能”)特异性地识别抗原。
(2)带状疱疹发生时,会伴有显著的神经痛,说明此时病毒导致被感染的神经发生了炎症反应。在体液免疫过程中,抗体和该病毒结合后,病毒最终被清除的方式是___ 。
(3)病毒的再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是___ 。
(4)图中所示的抗体浓度变化规律提示我们,为获得更好的疫苗效果,宜采取的疫苗接种措施是___ 。
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分,主要在人体胸腺中成熟的免疫细胞是
(2)带状疱疹发生时,会伴有显著的神经痛,说明此时病毒导致被感染的神经发生了炎症反应。在体液免疫过程中,抗体和该病毒结合后,病毒最终被清除的方式是
(3)病毒的再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是
(4)图中所示的抗体浓度变化规律提示我们,为获得更好的疫苗效果,宜采取的疫苗接种措施是
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【推荐2】腺病毒载体因其转导效率高、宿主细胞范围广以及可以感染不同时期的细胞等优点成为应用最广泛的活病毒载体之一。腺病毒是双链DNA病毒,其基因组中的E1区含有腺病毒复制的必需基因。回答下列问题:
(1)利用腺病毒为载体生产疫苗时,一般将完整的抗原基因插入到缺失E1区的腺病毒中,该过程中用到的工具酶有_____________ ;抗原基因表达时启动子的功能是____________ ;该种载体的优点是____________ 。
(2)培养腺病毒需要以人胚胎肾细胞293(HEK293细胞)为宿主细胞,该细胞具有转染效率高,易于培养等特点。培养HEK293细胞的培养基中除营养物质外还需要加入____________ 等天然成分,且气体环境应设置为_____________ ;HEK293细胞在培养过程中会出现____________ 、_____________ 特点,因此大规模培养时需要用____________ 处理以进行传代培养。
(3)我国研发的重组新冠病毒疫苗以改造后的人5型腺病毒为载体,构建携带抗原基因—S蛋白基因的重组病毒,重组病毒转染改造后的HEK293细胞,扩大培养宿主细胞后经纯化可获得悬浮液,再与辅料配制成肌肉注射剂,注射后可使接种者获得对新冠病毒的免疫能力,上述流程中扩大培养宿主细胞的目的是____________ ;接种者可获得对新冠病毒的免疫能力的原因是____________ 。
(1)利用腺病毒为载体生产疫苗时,一般将完整的抗原基因插入到缺失E1区的腺病毒中,该过程中用到的工具酶有
(2)培养腺病毒需要以人胚胎肾细胞293(HEK293细胞)为宿主细胞,该细胞具有转染效率高,易于培养等特点。培养HEK293细胞的培养基中除营养物质外还需要加入
(3)我国研发的重组新冠病毒疫苗以改造后的人5型腺病毒为载体,构建携带抗原基因—S蛋白基因的重组病毒,重组病毒转染改造后的HEK293细胞,扩大培养宿主细胞后经纯化可获得悬浮液,再与辅料配制成肌肉注射剂,注射后可使接种者获得对新冠病毒的免疫能力,上述流程中扩大培养宿主细胞的目的是
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【推荐3】乙型肝炎是由乙肝病毒引起的以肝脏病变为主的传染病,主要通过血液传播、母婴传播和性接触传播。请回答:
(1)肝细胞生活的直接内环境是_____ ;肝细胞内含有大量的转氨酶,临床上可用血浆中转氨酶的含量增高作为判断乙型肝炎的指标之一,原因是_____ 。
(2)肝脏是酒精代谢的主要场所,其代谢过程如下:
乙醇乙醛二氧化碳和水
乙肝患者严禁饮酒,这是由于乙肝患者肝细胞中_____ (填“乙醇脱氢酶”或“乙醛脱氢酶”)含量减少,饮酒后易造成乙醛中毒。该过程会引发呼吸抑制,二氧化碳积累导致血浆pH呈下降趋势,此时,患者血浆中的_____ 等离子将参与pH稳态的调节。
(3)干扰素是一种治疗乙肝的抗病毒药物,治疗时若采用静脉注射给药,药物首先进入的内环境是_____ ;干扰素可抑制乙肝病毒的复制,此过程_____ (填“发生”或“不发生”)在内环境中。
(4)根据上述信息,结合所学知识,请你提出一条预防乙型肝炎传染的措施_____ 。
(1)肝细胞生活的直接内环境是
(2)肝脏是酒精代谢的主要场所,其代谢过程如下:
乙醇乙醛二氧化碳和水
乙肝患者严禁饮酒,这是由于乙肝患者肝细胞中
(3)干扰素是一种治疗乙肝的抗病毒药物,治疗时若采用静脉注射给药,药物首先进入的内环境是
(4)根据上述信息,结合所学知识,请你提出一条预防乙型肝炎传染的措施
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