高考生物二轮复习生命系统的遗传变异进化对接高考分析计算实验并举的遗传与变异题.docx
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高考生物二轮复习生命系统的遗传变异进化对接高考分析计算实验并举的遗传与变异题
专题对接高考——分析计算、实验并举的遗传与变异题
1．（2017·全国卷Ⅱ）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析：
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P，即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
答案：
C
2．下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ）
A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
解析：
根据中心法则，RNA都是以DNA的一条链为模板转录而来，A正确；根据转录过程中的碱基配对原则，不同RNA形成过程中所用的模板DNA是不同的，所以两种RNA的合成可以同时进行，互不干扰，B正确；真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生RNA的合成，C错误；转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的，因此产生的RNA链可以与相应的模板链互补，D正确。
答案：
C
3．（2017·全国卷Ⅱ）若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中：
A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。
若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
解析：
由题可以直接看出F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为AaBbDd，只有D选项符合。
或者由黑色个体的基因组成为A_B_dd，占9/64＝3/4×3/4×1/4，可推出F1的基因组成为AaBbDd；或者由褐色个体的基因组成为A_bbdd，占3/64＝3/4×1/4×1/4，也可推出F1基因组成为AaBbDd，进而推出D选项正确。
答案：
D
4．（2017·全国卷Ⅰ）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。
现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是（ ）
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
解析：
长翅与长翅交配，后代出现残翅，则长翅均为杂合子（Bb），子一代中残翅占1/4，而子一代中出现1/8为白眼残翅，则雄性中残翅果蝇占1/2，所以亲本雌性为红眼长翅的双杂合子，亲本雌蝇的基因型为BbXRXr，A正确；F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2＝3/8，B错误；亲本基因型为BbXRXr、BbXrY，则各含有一个Xr基因，产生含Xr配子的比例相同，C正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr纯合子，配子的基因型即卵细胞和极体均为bXr，D正确。
答案：
B
5．（2016·全国卷Ⅱ）某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。
若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
解析：
某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。
答案：
C
6．（2017·全国卷Ⅲ）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ ）
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
解析：
基因型完全相同的两个人，可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同，反之，基因型不同的两个人，也可能因为环境因素导致身高相同，A正确；在缺光的环境中，绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄，B正确；O型血夫妇的基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，这是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于亲代是杂合子，子代出现了性状分离，是由遗传因素决定的，D错误。
答案：
D
7．（2017·全国卷Ⅱ）人血友病是伴X隐性遗传病。
现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。
大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。
小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。
回答下列问题：
（1）用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。
（2）小女儿生出患血友病男孩的概率为_________；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为______。
（3）已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。
假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为________；在女性群体中携带者的比例为______。
解析：
（1）根据题目所给信息直接画出。
（2）因为大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的XbY（用B、b表示血友病基因）男孩，所以大女儿的基因型为XBXb，而大女儿的Xb来自她母亲，所以母亲的基因型XBXb，那么小女儿的基因型为XBXb或XBXB，小女儿生出患血友病男孩的概率为1/4×1/2＝1/8；假如这两个女儿基因型相同，小女儿的基因型也为XBXb，生出血友病基因携带者女孩的概率为1/4。
（3）男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为1%；在女性群体中携带者的比例为2×1%×99%＝1.98%。
答案：
（1）
（2）1/8 1/4 （3）0.01 1.98%
8．（2017·全国卷Ⅲ）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。
现有三个纯合品系：
①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。
假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。
（要求：
写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。
（要求：
写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
解析：
（1）实验思路：
将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。
实验过程：
（以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例）
① ②
aaBBEE×AAbbEE→F1
F2
预期结果及结论：
若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于两对染色体上；否则A/a和B/b位于同一对染色体上。
（2）实验思路：
将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上，拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。
如利用①和③进行杂交实验去验证A/a位于X染色体上，利用②和③进行杂交实验去验证B/b位于X染色体上。
实验过程：
（以验证A/a位于X染色体上为例）
取雌性的①和雄性的③进行杂交实验：
若A/a位于X染色体上，则：
预期结果及结论：
若子一代中雌性全为有眼，雄性全为无眼，则A/a位于X染色体上；
若子一代中全为有眼，且雌雄个数相等，则A/a位于常染色体上。
答案：
（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
（2）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1雄性个体的表现型。
若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
遗传与变异是历年来高考命题的热点，题目灵活多变，所占分值较大，能力要求高，是体现高中生物试题区分度的重要考点。
从考查形式上看，对于孟德尔遗传定律的考查，命题者经常以基因型、表现型的推断和概率计算为核心，结合特定条件下自由组合定律的变式应用和遗传实验的设计进行命题。
对于生物的变异的考查，多结合细胞分裂、DNA的复制等知识，考查各种育种方式的原理、操作方法和优缺点，以及可遗传变异原因的判断与探究。
我国科学家率先完成了家蚕（2n＝56）基因组精细图谱的绘制。
家蚕中，ZZ为雄性，ZW为雌性。
（1）研究家蚕的基因组，应研究________条染色体上的基因。
正常情况下，雌蚕减数分裂产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量最多是________条。
（2）下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。
图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体结构变异中的________。
由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”的过程中，F1的基因型有________种，此育种方法所依据的原理是________________。
（3）雄蚕由于吐丝多、丝质好，更受蚕农青睐。
在生产中可以利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出根据体色辨别性别的后代，请用遗传图解和适当的文字描述选育雄蚕的过程。
（4）已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色蚕茧基因（G）与白色蚕茧基因（g）是位于常染色体上的一对等位基因，T对t、G对g为显性。
现有一杂交组合：
ggZTZT×GGZtW，F1中结天然绿色蚕茧的雌性个体所占比例为________。
F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕茧的雌性个体所占比例为________。
解析：
（1）基因组应包括常染色体的一半及性染色体上的基因。
减数第二次分裂后期，着丝点分裂，W染色体的两条染色单体分开成为两条染色体，此时一个细胞中有两条W染色体。
（2）图示中一条Ⅱ号染色体上含有A基因的片段接到W染色体上，属于染色体结构变异中的易位。
“变异家蚕”的基因型是AZWA，无斑纹雄蚕的基因型是aaZZ，杂交后F1的基因型有AaZZ、AaZWA、aZZ、aZWA。
F1雌雄交配得到F2，从F2中选出限性斑纹雌蚕，依据的原理是基因重组。
（3）限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕的基因型分别是aaZWA、aaZZ。
写遗传图解时注意写明亲子代关系、配子、基因型与表现型（含性别）及其比例。
（4）ggZTZT×GGZtW，F1的基因型与表现型是GgZTZt、GgZTW，天然绿色蚕茧的雄性个体（GgZTZt）所占比例为1/2，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕茧的雌性个体所占比例为：
1/4体色油质透明雌性（ZtW）×3/4天然绿色蚕茧（Gg）＝3/16。
答案：
（1）29 2
（2）易位 4 基因重组 （3）见图
文字说明：
后代中有斑纹的均为雌蚕，应淘汰；无斑纹的为雄蚕，应保留。
（4）1/2 3/16
现有五个果蝇品系都是纯种，其表现型及相应基因所在的染色体如下表。
其中，2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合，且都由野生型（长翅、红眼、正常身、灰身）突变而来。
请据表回答问题：
亲本序号
1
2
3
4
5
染色体
第Ⅱ染
色体
X染
色体
第Ⅲ染
色体
第Ⅱ染
色体
性状
野生型（显
性纯合子）
残翅（v）
白眼（a）
毛身（h）
黑毛（b）
其余性状均为纯合显性性状
（1）若通过观察和记录后代中翅的性状来验证基因的分离定律，选用的亲本组合是____________（填亲本序号）；其F2的表现型及比例为________时说明其遗传符合基因分离定律。
（2）若要验证基因的自由组合定律，选择1和4做亲本是否可行？
________，为什么？
__________________；选择2和5做亲本是否可行？
__________，为什么？
________________。
（3）与果蝇b基因的mRNA相比，若按蚊b1基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“—AGCGGGACCAGACUCUAA—”，则按蚊的b1基因比果蝇的b基因多编码________个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA、UAG为终止密码子）。
（4）果蝇的自然群体中，第Ⅱ号染色体的变异很多。
下表表示果蝇的三种第Ⅱ号染色体突变类型（A、B、C）在不同温度下的存活能力与野生型果蝇的比较（以野生型为100）。
类型
25.5℃
30℃
16.5℃
野生型
100
100
100
A
99
98
100
B
101
110
87
C
92
89
109
分析表中数据，可看出生物突变的特点之一是______。
如果果蝇生存环境的温度明显下降，经过较长时间后，类型________的比例会逐渐提高，进而形成一个新品种，但不一定是新物种，形成新物种的标志是________________________。
解析：
（1）要验证基因的分离定律，需要选择具有一对相对性状的亲本，故选2与1、或2与3、或2与4、或2与5都可以。
（2）要验证基因的自由组合定律，需要选择具有两对相对性状的亲本，且两对等位基因位于两对同源染色体上。
（3）mRNA中UGA变为AGA，则AGA、CUC均编码出相应的氨基酸，UAA为终止密码子，故比原来多编码2个氨基酸。
（4）由表中数据可知突变后果蝇的存活力有比野生型果蝇强的，也有比野生型果蝇弱的，体现了基因突变的不定向性，由表可知C类型比较适合低温，故C的比例会越来越高，形成新物种的标志是产生生殖隔离。
答案：
（1）2与1（或2与3、或2与4、或2与5） 长翅∶残翅＝3∶1
（2）不可行 1和4只存在一对相对性状的差异 不可行 2和5控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体（Ⅱ）上 （3）2 （4）不定向性 C 产生生殖隔离
遗传的基本规律是这类题型最为重要的考点，对于这一高频考点，注意从以下几个方面把握：
（1）从减数分裂形成配子的过程中，体会和认识基因的分离和自由组合，用现代遗传学观点回扣孟德尔对分离现象和自由组合现象的解释，并比较两大定律的内在联系，熟练掌握基因分离定律和自由组合定律的实质。
（2）总结遗传过程中出现的各种比例关系及相关推理，并应用到解决实际问题之中。
（3）运用基因的分离定律解决基因自由组合问题。
在此基础上进一步延伸到伴性遗传和人类遗传病的概率计算、亲子代基因型的判断以及系谱图问题上去。
1．（2017·银川高三综合）下图为人体内基因对不同性状的控制过程图解，根据图分析回答下列问题：
（1）图中①过程表示_________过程，需要___________的催化。
（2）图中②过程表示翻译的过程，参与该过程的物质有酶、直接能源物质________、转运工具________、原料__________和模板________。
（3）4、5过程形成的结果存在差异的根本原因是_______________________________，①②④⑤过程说明基因控制性状的途径是_________________________________________。
解析：
（1）图中①过程是基因控制RNA合成的过程，表示转录，需要RNA聚合酶的催化。
（2）图中②过程表示翻译过程，该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸，运输氨基酸的工具是tRNA，还需要ATP提供能量。
（3）4、5过程形成的血红蛋白不同，其根本原因基因突变导致的。
①②④⑤过程说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
答案：
（1）转录 RNA聚合酶
（2）ATP tRNA 氨基酸 mRNA （3）DNA（基因）不同 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
2．甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。
花色表现型与基因型之间的对应关系如表。
表现型
白花
乳白花
黄花
金黄花
基因型
AA____
Aa____
aaB___
aa__D_
aabbdd
请回答：
（1）白花（AABBDD）×黄花（aaBBDD），F1基因型是________，F1测交后代的花色表现型及其比例是________。
（2）黄花（aaBBDD）×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有________种，其中纯合个体占黄花的比例是________。
（3）甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。
解析：
（1）白花（AABBDD）和黄花（aaBBDD）杂交，F1的基因型为AaBBDD；测交（即与基因型为aabbdd的个体杂交）后代的基因型及其比例为AaBbDd∶aaBbDd＝1∶1，则花色表现型及其比例为乳白花∶黄花＝1∶1。
（2）黄花（aaBBDD）与金黄花（aabbdd）杂交，得到的F1（aaBbDd）自交，F2中黄花基因型有aaBBDD、aaBBDd、aaBBdd、aaBbDD、aaBbDd、aaBbdd、aabbDD、aabbDd8种；其中纯合个体（aaBBDD、aaBBdd、aabbDD）占黄花的比例为（3/16）÷（15/16）＝1/5。
（3）选择基因型为AaBbDd的个体自交，可获得四种花色表现型的子一代，理论上子一代乳白花（Aa____）所占的比例是1/2，白花（AA____）所占的比例是1/4，黄花（aaB___、aa__D_）所占的比例是（1/4）×（3/4）＋（1/4）×（1/4）×（3/4）＝15/64，金黄花（aabbdd）所占的比例是（1/4）×（1/4）×（1/4）＝1/64，因此理论上子一代比例最高的花色表现型是乳白花。
答案：
（1）AaBBDD 乳白花∶黄花＝1∶1
（2）8 1/5 （3）AaBbDd 乳白花
3．（2017·揭阳二模）鸡冠有胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和单冠4种形状。
下图是一个相关的杂交试验，亲代均为纯合子。
（1）由该试验可以初步推测，鸡冠形状由________对基因控制，有关基因位于________对________染色体上。
做出这种判断的依据是鸡冠性状不与________相关联，而F2的4种表现型之间的数量比为__________________________________________________________。
（2）如果推测成立，那么，让F2中的一只玫瑰冠雄鸡与一只豌豆冠雌鸡交配，后代最多可出现____________种形状的鸡冠。
（3）上述推测可以通过进一步试验进行验证，例如让F1中的胡桃冠雄鸡与____________交配，由于相关基因的遗传遵循____________定律，胡桃冠雄鸡将产生____________配子，因此理论上说，其后代将出现数量比相同的4种表现型。
解析：
（1）F2中胡桃冠∶玫瑰冠∶豌豆冠∶单冠＝9∶3∶3∶1，所以可以初步推测，鸡冠形状由两对基因控制，有关基因位于两对常染色体上。
做出这种判断的依据是，鸡冠性状不与性别相关联。
则亲本基因型为AABB×aabb，胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和单冠的基因型依次为A_B_、A_bb、aaB_、aabb。
（2）如果推测成立，那么，让F2中的一只玫瑰冠雄鸡与一只豌豆冠雌鸡交配即A_bb×aaB_，后代出现最多种形状的鸡冠的组合应为Aabb×aaBb，后代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，四种表现型。
（3）验证F1代基因型可用测交，要保证实验材料的量，可让F1中的胡桃冠雄鸡与多只单冠雌鸡交配，由于相关基因的遗传遵循基因的（分离定律和）自由组合定律，胡桃冠雄鸡将产生4配子，因此理论上说，其后代将出现数量比相同的4种表现型。
答案：
（1）两 两 常 性别 9∶3∶3∶1
（2）4 （3）多只单冠雌鸡 基因的（分离定律和）自由组合 数量比相同的4种
4．（2017·南阳高三试题）几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为________________。
（2）白眼雌果蝇（XrXrY）最多能产生Xr、XrXr、____________四种类型的配子。
（3）用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”）。
M果蝇出现的原因有三种可能：
第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。
请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：
______________________________杂交，分析子代的表现型。
结果预测：
Ⅰ.若_______________________________________，则是环境改变；
Ⅱ.若________________________________________，则是基因突变；
Ⅲ.若_______________________________________，则是减数分裂时X染色体不分离。
解析：
（1）正常果蝇为二倍体，减数第一次分裂过程中虽然同源染色体已复制，但姐妹染色单体共用着丝点，染色体数未改变，后期仍为两个染色体组。
（2）白眼雌果蝇（XrXrY）产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是Xr或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2Xr∶2XrY∶1XrXr∶1Y。
（3）由题意知，M果蝇的变异来源可能是：
环境改变引起表现型变化，但基因型未变；亲本果蝇发生基因突变；亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。
实验的目的是验证M果蝇的变异类型，可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，通过观察杂交后代的表现型比判断M
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