最新高考生物押题实验设计部分 精品.docx
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2018年高考生物押题（实验设计部分）
《考试大纲》中关于“实验与探究能力”的阐述：
⑴能独立完成“生物知识内容表”所列实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。
⑵具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
⑶具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。
⑷能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。
解释：
⑴理解《考试大纲》中规定实验的目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用（包括实验原理的应用），这是最基本的要求。
考查这一层次能力的题目与《考试大纲》规定实验的内容联系非常密切，题目考查的可能是《考试大纲》规定实验的原理和方法步骤。
因此对于规定实验中的有些内容尤其是实验原理、方法和技能等，希望考生能够在理解的基础上记住，如叶绿素能够溶解在有机溶剂丙酮中，还原糖与斐林试剂发生反应可以生成砖红色沉淀，显微镜的使用等。
这类题目常常设置一个比较新的情境。
⑵考生在校通过实验课的学习，不仅要学会做几个实验，而且要培养自己的实验能力，如运用所学的实验方法和技能，按照要求设计新的简单的生物学实验，并能够对实验结果进行解释和分析，以及根据实验结果得出实验结论等。
也就是说，考生要能从所学的实验中提炼、归纳出某些共同的东西，如对照实验的思想等，并能迁移到新的情境中，运用其解决问题。
考查这一能力的题目，大多是要求考生能够利用所学的生物学知识、实验思想对生物学事实进行验证，对实验现象和结果进行预测（判断）、解释、分析和处理。
验证的过程包括实验设计、实验材料的选取等内容。
这类题目和《考试大纲》规定实验的相似程度比较小，但题目设置的情境属于实验方面的内容，解答这类题目需要实验方面的知识，也需要生物学理论的一般知识，如减数分裂、光合作用、甲状腺激素生理作用知识等。
而在实验结果解释和分析方面需要更多的是生物学理论的一般知识，如验证甲状腺激素生理作用的实验，其结果的预测和分析，更多需要的是甲状腺激素生理作用的知识。
⑶随着高中课程改革的深入，科学探究能力被写进了《课程标准》和《考试大纲》。
科学探究能力包括的内容非常广，通常认为包括提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流等方面。
从这个角度说，高考中的实验设计，实验结果的预测、解释和分析，收集研究对象的信息，归纳总结出规律性的认识以及对实验过程、结果的表达和交流能力，都属于科学探究能力的范畴。
从近几年的高考看，考生的表达能力比较薄弱。
⑷对实验方案评价方面的题目，实际考查考生的是对生物学知识、所学实验方法和技术综合运用的能力。
如果考生能够灵活运用所学的生物学知识，并且具有较强的实验设计能力，回答这种类型的题目是不难的。
解答这类题目需要考生首先在自己头脑里形成一个实验方案，然后把自己的方案与题目提供的方案进行比较，之后提出自己的观点和想法。
需要说明的是，实验与探究能力涉及的4条能力中，都具有将所学的实验知识、方法、技能进行综合运用方面的要求，而且从第1条到第4条在要求程度上呈现逐渐升高的趋势。
比如，第1条要求解决的问题与“生物知识内容表”所列实验的内容非常接近，题目设置的情境相对来说也比较简单。
之后的3条能力则是要求考生综合生物学的一般知识和实验知识共同来完成验证、探究、评价等方面的任务。
生物实验一直是生物学高考必考的内容，从近几年高考实验题题型变化来看，借助实验方法创设新情境，侧重考查学生的实验思维能力成为命题趋向，主要考查学生是否理解实验原理和会分析实验结果，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
实验设计题的核心内容是对照原则，解答实验设计题时，先根据题目要求确定其变量，然后在遵循对照原则的基础上设立对照组和实验组等多个实验，且实验设立的过程中必须遵循单一变量原则（单因子变量）原则，只允许存在一个变量，其他因素均不能作为变量，且其他因素一般应处于最适条件下（即该因素不能限制或影响实验的正常进行）。
下面就高三复习过程中，对于可能出现“实验设计”题的内容进行分析，估计可能出题的内容及形式。
（★表示预测度）
一、《新陈代谢》部分
1、酶活性的研究（★）
此类型中，①注意酶的最适温度；②注意控制好实验条件。
在设计过程中，注意酶与底物是先混合还是先控制反应条件（即注意实验步骤的先后关系）、注意反应现象的检测及观察。
【示例1】使用从化学试剂商店购买的α－淀粉酶，分别探索温度、反应物浓度、pH对酶催化作用的影响，实验结果如图所示。
⑴探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是（）
①取3支试管，编号并分别注入2mL淀粉液②向各试管注入lmL淀粉酶溶液③向各试管滴一滴碘液
④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中保持5min⑤观察实验现象
A、①②④③⑤B、①③②④⑤ C、①③④②⑤D、①④②③⑤
⑵图B中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是：
。
若检验本实验的生成物，应选用的试剂是 。
⑶图C曲线的变化表示出酶活性与pH的关系是：
（要求阐述根据曲线由低到高、最高值、由高到低3段变化可获得的结论）
。
⑷下图为测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2的实验装置。
水槽内注有清水，倒置的量简内也充满了清水。
提前制作大小相同的圆形小滤纸片若干。
实验过程如下：
图A 图B
实验一：
①制备新鲜动物肝脏的研磨液；
②将4片固形小滤纸片植肝脏研磨液浸泡后取出，并贴在反应小室上侧的内壁上（如图A所示）；
③向反应小室内加入10mL3％H2O2溶液（如图A所示）；
④将反应小室旋转180°，成图B所示状态；
⑤每隔30s读取并记录量筒中水面的刻度一次，共持续5min。
实验二：
除了将圆形小滤纸片的数量改成2片，其他均与实验一相同。
请回答：
①上述两实验探究的问题是 与酶促反应速度的关系。
②请你设计一个用于记录观察结果的表格，记录的单位是每30sO2的生成量（mL）
【示例2】为研究温度对酶活性的影响，某同学根据已提供的实验器材设计出了如下实验方案：
1、用恒温水浴锅、烧杯和铁架台调好水浴装置。
2、将量好的酶溶液和天平称取的蛋白质块分别放入2个试管，然后将2个试管放入同一水浴环境中持续一定时间，使试管内外温度一致，再将酶溶液和蛋白质块（将鸡蛋煮熟后的蛋白部分切成的小块）倒入同一试管中混合，保温并记录蛋白质块消失所需的时间。
3、将酶溶液改成等量的蒸馏水，重复步骤2，并注意与步骤2的温度保持一致，进行对照实验。
4、作好观察记录。
你认为该方案存在哪些问题？
2、水分代谢的研究（★★★）
此类型中，注意渗透作用的原理。
【示例3】某校生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的课题研究，欲探索海洋动物和淡水动物血浆渗透压的高低。
现已得到了两类动物的血液，并已离心分离的两类动物的血浆各50mL，请你帮助设计实验以完成研究任务。
⑴你的设计依据什么原理？
⑵实验的步骤：
⑶结果预测和结论：
⑷最可能的结果是：
3、矿质元素的研究
⑴证明某元素是否为“植物的必需矿质元素”（★）
此类型中，注意培养液的配制——①完全营养液、②缺×元素的完全营养液。
其常用实验研究的方法有空白对照、自身对照、条件对照等方法。
注意培养过程中培养条件的控制。
【示例4】实验课题：
探究镍为植物生活所必需的矿质元素。
⑴材料用具：
完全营养液甲、只缺镍的营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。
⑵方法步骤：
⑶实验预期结果：
⑷为进一步验证镍元素一定是必需矿质元素，还应增加的实验步骤及结果是：
【示例5】有A、B、C3个水样，它们是经过如下的处理获得的：
①从泛着绿色的池塘取水，静置4小时，倒去上清液，留下藻类，再加上清水，静置4小时，再倒去上清液，留下藻类，重复3次。
最后加水至900mL。
②将900mL藻液搅拌均匀，分别倒入3只300mL烧杯中继续培养，A烧杯中加入0.3g含磷洗衣粉和0.3g尿素；B烧杯加入0.3g尿素；C烧杯中不加其他物质。
③在向阳的窗台上培养5天，得到水样A、B、C。
根据上述处理过程回答下列问题：
⑴如何通过实验大致计算出3个水样中绿藻的密度大小?
⑵前处理中第一步处理的目的是。
⑶检测结果表明加入洗衣粉和尿素的烧杯中藻类生长得最好，由此可以说明什么?
⑷上述实验不能证明氮也是藻类大量繁殖和生长的元素，如何修改上述实验过程来证明氮也是藻类大量繁殖和生长所需的重要元素?
⑸池塘中藻类大量繁殖和生长称为“水质富营养化”。
大多数远离城市的天然池塘，施入一定的氮肥，常常不会引起池塘水质富营养化；而施入一定的磷肥后，很快就能引起池塘的富营养化，这种现象出现的可能原因是什么?
⑵矿质元素运输方向的研究（★★★★）
【示例6】科研人员在研究植物无机离子的运输途径时做了如下实验，已知导管分布在木质部内，筛管分布在韧皮部内：
实验1：
将柳茎一段的韧皮部与木质部分离开来，在两者之间插入或不插入不透水的蜡纸。
在柳树根部施42k，5h后测定42k在柳茎的分布。
如下图所示，并记录结果在下表中，分析说明：
⑴实验l中的研究者所设计的变量是。
⑵试运用所学知识，对研究结果作出解释。
实验结果A：
有蜡纸隔开的（部位）含有大量的42k，而（部位）几乎没有42k。
这就说明；
实验结果B：
在部分以及不插入蜡纸的试验中，（部位）有较多的42k。
这就说明；
实验2：
将棉花一段茎的韧皮部和木质部分开，其间插入蜡纸，叶片施用32PO42-，1h后测定32P的分布，结果在剥离的韧皮部含大量32P，而剥离的木质部没有32P。
⑶试根据实验2的结果作出结论：
。
⑷请参照实验1和实验2的设计思路，设计实验探究植物叶片合成的有机物的运输途径，并预计实验结果。
实验步骤：
Ⅰ；
Ⅱ；
Ⅲ。
预测试验结果：
【示例7】
为了探索根部吸收的无机盐离子向上运输的途径，现做了如下实验：
把柳茎一段的树皮（韧皮部）同木质部分离开来，在两者之间插入或不插入不透水的蜡纸，然后在柳树根部施40K，5h后测定40K在柳茎各部分的分布。
实验装置如下图所示。
据图回答下列问题：
⑴40K在茎中向上运输的主要通道是，根部吸收40K的方式是。
⑵如果在有蜡纸间隔开的木质部含有大量的40K，而树皮中几乎没有40K，这个现象说明。
如果在分离部位的以上或以下部分以及不插蜡纸的实验中，树皮中有较多的40K，这个现象说明
。
⑶根据类似上述的实验，在日常生活中你利用下边提供的材料和用具简易地研究叶的表面积与水运输速率的关系。
材料用具：
红墨水、柳树枝条数枝、刀片、烧杯、剪刀等。
实验步骤：
第一步：
。
第二步：
把柳树的茎放在盛有红墨水的烧杯中。
第三步：
一段时间后，洗净枝条，并在距离枝条底部的不同位置切出切片。
实验预期：
。
实验结论：
。
对实验结论的解释：
。
⑶有机物运输方向的研究（★★★★）
【示例8】为了检测植物体有机物的运输，科研和教学中常设计如下实验。
选择四株长势相当的豆科植物，取其上部位相同、长势相当的健壮叶片按下图建立装置A、B、C、D，在玻璃器皿中分别充满放射性14CO2。
实验前，装置A不作处理，装置B在X处环割剥去树皮，装置C在Y处环割剥去树皮，装置D在W处将叶柄从中央折断，其实验记录如下表：
植物器官
放射物含量
装置A
装置B
装置C
装置D
顶芽
3.1
0.0
4.9
0.0
叶
2.5
4.1
2.1
0.0
茎Z处
0.5
0.7
0.0
0.0
根
0.9
2.2
0.0
0.0
请分析问答：
⑴实验结束后测试A装置的顶芽、叶中、茎部Z处和根中的放射物，主要是
等有机物质，这些物质是在叶肉细胞的中产生的。
⑵根据装置A显示的数据可知，运往顶芽的物质比茎和根多，其主要原因是
。
⑶通过对装置B和装置C的数据变化进行分析，可得出的结论是
。
装置A、B、C、D中起对照作用的是装置。
⑷造成装置D实验结果的原因主要是。
⑸实验I显示的数据证明会放射性物质在植物体运输特点是：
①；
②。
⑹实验Ⅱ在第一片叶基部的上部环剥去树皮后，顶芽放射性物质量为0，实验Ⅲ在第一片叶基部的下部环剥去树皮后，茎和根中放射性物质含量为0，推测造成这种现象的原因是
。
3、光合作用（仅为光合作用、或光合作用与其他生理过程结合）（★★★）
此类型中，应注意：
①光合作用与呼吸作用的原料、产物及条件的差异；②影响光合作用的因素及原因。
【示例9】在植物绿色叶片中含有较多的叶绿素。
人们已经知道，叶绿素的形成需要较高的温度，需要必需矿质元素。
是否一定需要光照呢？
某校生物学习小组的同学准备对这一问题进行探究。
请你选择实验室里提供的材料，帮助他们设计出最佳的实验方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。
⑴实验目的：
探究光的有无对叶绿素的形成的影响。
⑵材料用品：
生物实验室里的常用器材和药品，数量充足的表面消过毒的发芽率为90%以上的某植物种子等。
⑶实验步骤：
①取两个大培养皿，铺上适量的卫生纸（或滤纸），倒入适量的清水，将等量的某植物种子分别放入两个培养皿中。
编号为甲、乙。
②
。
③
。
⑷可能的实验结果及相应的结论：
【示例10】陆生植物光合作用所需要的碳源，主要是空气中的CO2，CO2主要是通过叶片气孔进入叶肉。
陆生植物能不能通过根部获得碳源，且用于光合作用？
请作出假设，且根据提供的实验器材，完成相关实验问题。
⑴假设为：
。
⑵利用实验器材，补充相关实验步骤。
方法和步骤：
①；
②；
③对菜豆幼苗的光合作用产物进行检查。
⑶结果预测和结论：
⑷该实验最可能的结果是。
⑸原因是。
【示例11】细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解，其反应式为：
为探究该反应发生的场所，甲、乙两人分别做了如下实验：
甲：
方法：
步骤1：
取新鲜肝脏，用某种试剂处理，使其分散成单个细胞。
步骤2：
用含14C标记的C6H12O6及完全营养液培养肝细胞一段时间。
步骤3：
研磨、离心后得到细胞质基质和线粒体，分装于1、2两试管中。
步骤4：
向1、2两试管滴加2滴新制的澄清的石灰水，观察现象。
现象：
1、2两试管都变浑浊
结论：
丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体中。
请问答下列问题：
⑴甲方法步骤1中的某种试剂为__________________；
⑵请指出甲实验方法中的错误。
（至少指出两处）
①_______________________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________________________；
乙：
方法：
第一步同甲步骤1，第三步同甲步骤3，第二、四步及以后步骤待续。
⑶现给你如下试剂：
14C标记的丙酮酸、含葡萄糖的完全营养液、蒸馏水、新制的澄清的石灰水、吸管、试管等，请你继续乙的实验，探究丙酮酸分解发生的场所。
步骤2：
_________________________________________________________________________
步骤4：
_________________________________________________________________________
步骤5：
________________________________________________________________________
预测可能的实验现象及相应结论：
【示例12】
科学家们发现C4植物合成淀粉的部位是维管束鞘细胞，叶肉细胞中不能合成淀粉的原因是缺少暗反应所需的三羧酸酶系。
根据下面不完整的实验图解分析回答问题：
⑴①处理的方法是；取A溶液2mL注入试管1，取B溶液2mL注入试管2，然后向两试管各滴加1—2滴碘液，1、2两试管中的现象是
；
⑵为证明叶肉细胞中因缺少暗反应所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉，请利用上图所提供的实验材料和试剂设计实验：
A液、B液、三羧酸酶系稀释液、清水、碘液、试管、吸管、水浴锅等
步骤：
①
；
②；
③；
结果：
。
对实验现象的分析：
二、《生命活动的调节》部分
1、植物激素
⑴生长素：
①运输方向的研究（★★）
此类型中，应注意生长素具有极性运输和横向运输的特点。
在应用时需正确理解“极性运输”和“横向运输”的特点、部位及产生原因，仔细分析，其最终落点即为胚芽鞘的向光性实验分析。
【示例13】科学研究发现，植物之所以能够显示出向光性，是因为在单侧光线的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布多，从而使背光侧生长加快，弯向光源。
背光侧生长素分布多的原因是生长素的横向运输。
为探索生长素的横向运输发生在尖端还是尖端下一段还是两者都可发生，某同学进行了以下实验，请补充实验步骤，预测结果并得出结论。
⑴材料与用具：
直立生长的燕麦胚芽鞘若干、不透水的云母片若干（可插入胚芽鞘）、台灯、开孔的不透光纸盒。
⑵实验步骤：
（请补充步骤②乙组与丙组的处理）
①将生长状态相同的燕麦胚芽鞘分成数量相等的四组，标号为甲、乙、丙、丁。
②甲组在胚芽鞘的尖端插入云母片（如上图3）；乙组，丙组，丁组不做处理作为对照。
③将甲、乙、丙、丁四组材料置于纸盒中，给以单侧光照，适宜条件下培养。
⑶结果的预测及结论：
②生理功能的研究（★）
此类型中，应注意生长素生理功能的“两重性”——即低浓度促进生长、高浓度抑制生长。
在设计过程中应注意生长素浓度的规范表述。
【示例14】适宜浓度的生长素能促进细胞的纵向伸长。
对其作用机理的解释之一是“酸生长”学说。
“酸生长”学说认为：
生长素通过促进细胞分泌H+，进而促进细胞伸长。
为了验证酸对细胞伸长有促进作用，现提供六种不同pH值的系列缓冲液（pH5.0~6.0）、黑暗中萌发的小麦种子（如图）若干、镊子、刀片、刻度尺、带盖的小瓶等器材和试剂，请完成相关实验设计并回答相关问题：
⑴实验设计：
①实验材料的处理：
选择长势一致的小麦幼苗若干，用镊子取下并切取图中的段，放入中浸洗2h，作为实验材料。
②方法步骤：
A、；
B、；
C、。
③预期结果：
。
⑵不同于动物细胞，植物细胞若要伸长生长，其结构必须扩大，使之可塑性变大。
【示例15】为验证“幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。
同学甲设计了一个实验，想证实该结论。
他的实验步骤为：
（材料：
如图所示健康植物若干，不含（或含）生长素的羊毛脂，剪刀等）
第一步：
取两盆长势相同的植物，去除顶芽，分别标号甲、乙。
第二步：
用剪刀剪去甲盆植物叶片C，在叶柄断口敷上不含生长素的羊毛脂；乙不作处理。
第三步：
甲乙两植物置于相同条件下培养一段时间，观察叶柄C的情况。
问题：
实验中去掉顶芽有无道理？
为什么？
。
该同学用叶片C作研究对象有无不当？
为什么？
。
如对不当之处作了修改，该同学可能得到的实验现象是，据此能否验证题干结论？
。
⑷如果让你参与实验，你的实验设计步骤是：
①
②
③
⑵赤霉素的生理功能（★★★）
⑶细胞分裂素的生理功能（★★）
⑷脱落酸的生理功能（★）
此类型中，由于教材仅提及“赤霉素”、“细胞分裂素”、“脱落酸”，而并未涉及其生理功能，因此在此类型的题干中往往会给出这几种植物激素的部分生理功能，而后要求设计实验来加以证明。
因而，对于此类型的试题，应仔细阅读题干所给出的信息，关加以合理利用。
【示例16】细胞分裂素在植物生命活动的调节中具有重要作用。
试分析回答下列与细胞分裂素有关的问题：
⑴实验表明：
组织培养过程中，在其他条件都适宜的情况下，若没有适宜浓度的细胞分裂素的作用，则愈伤组织不能发育成具有根、茎、叶的试管苗。
这说明细胞分裂素具有的生理作用。
⑵据报道，细胞分裂素还能阻止一些水解酶的产生，降低叶绿素的分解速度从而减少叶绿素的破坏。
某同学为了验证细胞分裂素的这一生理作用，做了如下实验：
①实验假设：
。
②实验原理：
③实验步骤：
④预期实验结果及分析：
【示例17】赤霉素是是一种重要的植物激素，其主要作用是调节植物生长。
Ⅰ、已知豌豆矮蔓植株的形成与缺少赤霉素有关。
没有赤霉素就不能刺激茎蔓伸长，如果用赤霉素处理，矮生植株也可以长得和高蔓植株一样高，矮株没有赤霉素是因为缺少了合成赤霉素的一种关键酶。
⑴正常植株合成此种酶要经过“翻译”的过程，其中进行“翻译”的条件除核糖体外，还需要有
；
⑵如果形成矮生植株的原因是由于编码合成赤霉素的酶的基因发生了隐性突变，那么基因型为Aa的植株连续自交三代，请在坐标轴上绘出自交后代中矮化个体所占的比例与自交代数的数量变化关系的直方图：
Ⅱ、玉米矮化病毒能显著抑制玉米植株的生长，因而感染这种病毒的玉米植株非常矮小。
推测病毒的作用可能是抑制了赤霉素的合成。
试设计实验来检验这一假设。
（该实验不能采用化学方法测定植株中赤霉素的含量）
实验步骤：
实验结果和结论：
【示例18】玉米是我国种植的一种重要的粮食作物，它有高秆和矮秆两个品种。
已知适宜浓度的赤霉素能促进茎的伸长生长，但这种促进作用对同种植物高秆品种和矮秆品种的效果是否—样呢?
请设计一个小实验进行探究。
材料用具：
长势正常的纯种高秆玉米和纯种矮秆玉米幼苗若干，配制好的完全培养液，适宜浓度的赤霉素溶液，培养瓶等必需用品。
（赤霉素的使用方法不作要求）
实验步骤：
第一步：
设置四组实验
A组：
完全培养液+高秆玉米幼苗
B组：
完全培养液+矮秆玉米幼苗
C组：
______。
D组：
_____。
第二步：
______。
第三步：
培养一段时间，记录各组玉米茎秆的高度。
预测和结论：
_____
。
。
。
【示例19】研究表明，细胞分裂素可以延缓叶片的衰老。
生物学兴趣小组的同学想通过实验检验生长素是否也具有延缓叶片衰老的作用。
请你利用离体的叶片设计一个实验来探究这个问题。
⑴实验目的：
探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。
⑵实验原理：
离体的叶子会逐渐衰老，叶片变黄，使用一定浓度的细胞分裂素处理之后，可以显著地延长保绿时间，推迟离体叶片衰老。
⑶材料用具：
足够数量的植物离体叶片、一定浓度的细胞分裂素和生长素、所需的相关器材和用具。
⑷实验步骤（写出实验的思路即可）：
⑸结果预测和结论：
【示例20】某些植物根能分泌一些化学物质用于抑制别种植物在其周围生长，这称为他感作用。
大麦、玉米、向日葵、苜蓿等植物，是杂草的天然抑制者，又叫“闷盖庄稼”。
⑴为了验证大麦对邻近杂草生长具有他感作用。
请根据所给材料器具，在给出的实验方法和步骤的基础上继续完成
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