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复习学案育种学案模板
从杂交育种到基因工程课前探究案
【预习目标】
能够说出各种育种方法的原理、过程和特点
【知识梳理】
一、杂交育种
1．概念：
将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过，获得新品种的方法。
2.原理：
杂交育种依据的遗传学原理是，发生在
3.过程：
选择具有不同优良性状的亲本通过获得F1，F1连续或杂交，从中筛选获得需要的类型。
4.特点：
（1）优点：
①可以将多个品种的优良性状在一起，②操作简便
（2）缺点：
获得新品种周期，杂交后代会出现现象，育种过程缓慢。
5.应用：
根据需要培育理想类型，如改良作物，提高单位面积，也可用于、家禽的育种
【练一练1】育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是（）
A．基因突变B．基因重组C．染色体变异D．环境条件的改变
二、诱变育种
1．概念：
利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生，从而获得优良类型的方法。
【思考】诱变育种依据的遗传学原理是，发生在时期。
2.方法:
（1）物理因素：
X射线、γ射线、、激光、（太空诱变）等诱变。
（2）化学因素：
、硫酸二乙酯等诱变。
3．过程：
选择生物→→选择所需类型→培育。
4.特点：
（1）优点：
提高，大幅度改良某些优良性状，育种进程。
（2）缺点：
有利变异，需大量处理实验材料，盲目性。
【思考】与杂交育种相比，诱变育种有的优点。
5.应用：
（1）农作物育种：
培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。
（2）微生物育种：
如的选育。
【练一练2】诱变育种能使植物体产生更多的突变个体，生物细胞对辐射、化学诱变剂敏感的时期是细胞分裂的（）
A、间期 B、前期 C、后期 D、末期
三、单倍体育种
1．原理：
。
2．人工诱导单倍体的方法：
。
3．单倍体育种的优点：
（1）
（2）
【练一练3】下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是（）
A.诱变育种B.细胞融合C.花粉离体培养D.转基因
四、多倍体育种
1．原理：
。
2．人工诱导多倍体的方法：
处理的种子或幼苗（常用），处理。
3．多倍体植株的特点：
。
4．实例：
三倍体无籽西瓜
【练一练4】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是（）
A、涉及的原理有：
基因突变、基因重组、染色体变异B、都不可能产生定向的可遗传变异
C、都在细胞水平上进行操作D、都不能通过产生新基因从而产生新性状
五、基因工程（基因工程育种）
1．概念：
又叫或。
即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的遗传性状（操作水平为DNA分子水平）
2．原理：
不同物种间的。
3．步骤：
提取→目的基因与结合→将目的基因受体细胞→目的基因的。
【思考】重组成功的标志是获得产物
4．工具：
（1）基因的“剪刀”——，一种限制酶只能识别。
（2）基因的“针线”——，作用部位是。
（3）基因的——将外源基因送入受体细胞，常用的运载体有。
【思考】限制酶的作用部位是。
5.特点：
（1）优点：
目的性，育种周期短；克服了的障碍。
（2）缺点：
技术复杂，安全性问题多，有可能引发生态危机。
【练一练5】下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是（ ）
A、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B、所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
六、基因工程的应用
1．作物育种：
利用的方法，获得高产、稳产和具有的农作物，培育出具有各种的作物新品种；如抗虫棉。
2．药物研制：
利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种的药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。
3．环境保护：
利用转基因细菌降解的化合物，分解泄漏石油，处理工业废水等。
【预习检测】
1、杂交育种依据的主要遗传学原理是 （ ）
A、基因突变 B、染色体变异 C、自由组合 D、染色体交叉互换
2．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（）
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻
②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
A.①B.①②C.①②③D.②③④
3、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种C．基因工程育种 D．多倍体育种
4、科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的（）
A．定向提取生物体的DNA分子B.定向对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状
从杂交育种到基因工程（课后拓展案）
（A组）1.在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄，这是因为该枝条发生了（）
A、细胞质遗传B、基因突变C、基因重组D、染色体变异
2.在实验田中偶然出现了一株抗旱、抗盐的玉米，设想利用该植株培育能稳定遗传的抗旱、抗盐水稻品种，用到的育种方法和技术应有（ ）
①诱变育种 ②单倍体育种 ③转基因技术 ④组织培养技术
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
3.用秋水仙素处理正常的幼苗，所不能引起的变化是（）
①提高突变频率②获得无子果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成⑤获得单倍体植株
A.①②③B.②④⑤C.②⑤D.①③
4.将①②两个植株杂交，得到③，将③再作进一步处理，如下图所示。
下列分析中错误的是（ ）
A．由③到⑦过程发生了等位基因分离、非等位基因自由组合
B．获得④和⑧植株的原理不同
C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．图中各种筛选过程均不改变基因频率
5.右图为利用①和②两个亲本培育某种农作物品种⑥的几种方法，有关说法错误的是（）
A、经过Ⅲ培育成④会用到组织培养技术B过程Ⅵ中秋水仙素的处理对象是幼苗
C、由品种①直接形成⑤的过程可经过基因突变
D、经过Ⅰ和Ⅴ培育出⑥可以明显缩短育种年限
6.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。
有关普通小麦的下列叙述中，错误的是（）
A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
7.不属于基因工程方法生产的药物是（）
A.干扰素B.白细胞介素C.青霉素D.乙肝疫苗
（C组）8.大豆是两性花植物。
下面是大豆某些性状的遗传实验：
（1）大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：
组合
母本
父本
F1的表现型及植株数
一
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株；
子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株
①组合一中父本的基因型是_____________，组合二中父本的基因型是____________。
②用表中F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中，表现型的种类有____，其比例为______。
③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，BB基因型的概率为_____。
④将表中F1的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株，再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体。
如要得到子叶深绿抗病植株，需要用_________________基因型的原生质体进行融合。
⑤选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
（2）有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良，以获得抗病大豆品种。
①构建含外源抗病毒基因的重组DNA分子时，使用的酶有______________________。
②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是_________，具体的检测方法___________________。
（3）有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体（其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异）。
请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。
（要求：
用遗传图解表示）
（B组）9.小麦是一种重要的粮食作物，改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标，如图是遗传育种的一些途径。
请回答下列问题：
（1）以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1自交产生F2，其中矮秆抗病类型出现的比例是，选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选，直至。
（2）若要在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中（填字母）途径所用的方法。
其中的F环节是。
（3）科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择图中（填字母）表示的技术手段最为合理可行，该技术手段主要包括：
。
（4）小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，将种子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦植株。
（5）两种亲缘关系较远的植物进行杂交，常出现杂交不亲和现象，这时可采用技术手段进行处理。
（6）图中的遗传育种途径，（填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。
（B组）10.下图表示以番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。
请据图分析回答：
（1）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是。
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径，该过程中秋水仙素的作用机理是。
（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为，品种
的基因型是。
（4）品种C与品种B是否为同一个物种，原因是。
（5）途径4依据的原理是，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是。
（C组）11.玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。
现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。
将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。
选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。
另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。
请回答：
（1）对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常
______，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有＿＿的特点，该变异类型属于＿＿＿。
（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了＿＿＿＿＿＿＿＿、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是＿＿＿＿＿＿＿＿。
花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成________获得再生植株。
（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生＿＿＿＿种配子。
（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
从杂交育种到基因工程答案课前预习案
一、1、交配选择和培育2、基因重组减数第一次分裂前期或后期3、杂交自交
4、
（1）①集中
（2）长性状分离5、品质产量家畜[练一练1]B
二、1、基因突变变异【思考】基因突变细胞分裂间期
2、
（1）紫外线
（2）亚硝酸（3）诱变处理
4、
（1）变异频率缩短
（2）往往不多大【思考】产生新基因
5、
（2）新性状[练一练2]A
三、1.染色体变异2.花药离体培养3.
（1）育种年限短
（2）后代能稳定遗传[练一练3]C
四、1、染色体变异2、秋水仙素萌发低温3、器官大，营养丰富，成熟晚，结实率低
[练一练4]A
五、1、基因拼接技术DNA重组技术定向2、基因重组3、目的基因运载体导入检测与表达【思考】目的基因4．
（1）限制性核酸内切酶一种特定的核苷酸序列
（2）DNA连接酶磷酸二酯键（3）运载体质粒、噬菌体、动植物病毒等【思考】氢键
5、
（1）强远缘杂交不亲和[练一练5]C
六、1、基因工程优良品质抗逆性2、高质量、低成本3、有毒有害
预习检测：
1、C2、B3、C4、D
课内案探究1考点一、杂交育种
【典例1】⑴红色正常黄色多棱
（2）3/161/16（3）语言描述：
第一年：
选用红色正常和黄色多棱杂交得到种子F1.第二年：
将种子F1种植，自交得种子F2。
第三年：
将种子F2种植，自交后选择红色多棱的果实，保存种子F3。
第四年：
将种子F2种植自交选择红色多棱的果实，保存种子F4。
F3：
RR-ffRRffrrff
红色多棱红色多棱黄色多棱
5︰2︰1
【思维拓展】1、两年三年四年将F2种子种植，自交，得到的红色多棱果实的种子分株保存，单独种植，不发生性状分离的为纯种。
2、不能不能进行有性生殖
【典例2】
（1）①第一步：
让黑色短毛兔与褐色长毛兔进行杂交
②第二步：
杂交后代F1进行自由交配得F2，从F2中选出黑色长毛兔
③第三步：
用F2中黑色长毛兔与褐色长毛兔进行测交，测交后代不出现性状分离黑色长毛兔为纯合子。
（2）BBeeBbee1/3
2/3
【归纳点拨】
（1）基因重组
（2）F1自交得F2性状分离让F1雌雄个体相互交配得F2测交（3）从F2出现性状分离，能够出现所需的类型【变式训练1】B
考点二诱变育种的分析
【典例3】
（1）各种宇宙射线和失重基因突变
（2）诱变育种能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度改良某些性状工作量大，有利变异少【思维拓展】要求：
（1）足量
（2）处于萌发状态理由：
突变是低频的，多害少利的，复制时容易发生突变
【归纳点拨】
（1）基因突变
（2）诱变育种可以产生新的基因，新的性状【变式训练2】C
考点三、单倍体育种
【典例4】A【思维拓展】1、单倍体幼苗正常幼苗或萌发的种子2、抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍细胞分裂前期3、基因突变4、无性生殖
【归纳点拨】1、单倍体用秋水仙素处理选择所需类型2、2【变式训练3】C[当堂检测]B
【课堂小结】
（1）a、单倍体育种b、杂交育种c、多倍体育种
（2）花药离体培养
（3）单倍体幼苗正常幼苗或萌发的种子（4）明显缩短育种年限
（5）诱变育种产生新基因，出现新性状（6）原核生物不能进行有性生殖诱变育种
课内探究案2考点四、多倍体育种
【典例1】⑴23Y染色体变异低温诱导或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
⑵
[归纳总结]
1、染色体变异2、用秋水仙素处理
（1）4N=4a
（2）a+b4N=2a+2b
3、操作简单，所获得个体营养物质的含量增加4、很难在动物中展开
【变式训练1】
（1）秋水仙素多倍体育种GGgRRrEee绿皮红瓤无籽
（2）生长素未开花时未受粉的雌蕊（3）有丝分裂中期66
考点五基因工程育种
【典例2】D[归纳总结]定向改造生物的性状【变式训练2】
（1）限制酶碱基互补配对
（2）3/4（3）叶绿体中的基因只能随着卵细胞遗传给后代，不能随精子遗传给后代【变式训练3】
（1）草鱼生长激素基因
（2）染色体联会紊乱（3）克服远源杂交不亲和的障碍目的性强培育周期短
考点六各种育种方法的比较
【典例3】
（1）杂交F2开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限
（2）花药的离体培养
（3）基因突变物理方法化学方法萌发的种子分裂旺盛，在进行DNA复制过程中易发生基因突变
（4）秋水仙素抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍（5）基因工程脱分化
（6）克服远缘杂交不亲和的障碍[归纳点拨]
（1）能产生前所未有的新基因，创造新变异类型
（2）操作简单（3）能克服生殖隔离（4）目的性强（5）明显缩短育种年限【变式训练4】
（1）自交2/3
（2）Ⅱ（3）C基因突变率低，且基因突变是不定向的（4）秋水仙素诱导染色体加倍100%[课堂小结]
（1）单倍体育种
（2）多倍体育种（3）诱变育种（4）基因突变（5）杂交育种（6）诱变育种（7）诱变育种（8）多倍体育种（9）诱变育种
课后拓展案
1、B2、B3、C4、D5、D6、C7、C
8、
（1）①BbRRBbRr②子叶深绿抗病：
子叶深绿不抗病：
子叶浅绿抗病：
子叶浅绿不抗病
3：
1：
6：
2③9/15④BR与BR、BR与Br⑤用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
（2）①限制酶和DNA连接酶②培育的植株具有病毒抗体用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性
（3）
9．
（1）3/16不再发生性状分离
（2）E→F→G花药离体培养（3）C→D提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定（4）单倍体（5）植物体细胞杂交（6）A→B10．
（1）细胞的全能性
（2）2抑制细胞分裂时形成纺锤体，使染色体数目加倍（3）1／4 HHhhRRrr （4）否存在生殖隔离（5）基因突变能够产生新基因
11．
（1）表达 有害性 基因突变
（2）诱变育种 基因重组 胚状体 （3）4（4）
从杂交育种到基因工程（课内探究案）1
【探究目标】
1.掌握杂交育种的过程，并能够区分动植物杂交育种的区别。
2.掌握诱变育种的原理、应用。
3.掌握单倍体育种的过程，并能够区分单倍体育种和杂交育种的不同。
【探究过程】
考点一、杂交育种的分析
【典例1】番茄是自花受粉植物，已知红果（Ｒ）对黄果（ｒ）为显性，正常果形（Ｆ）对多棱果形（ｆ）为显性。
以上两对基因分别位于非同源染色体上，现有红色正常果品种、黄色多棱果品种、黄色正常果品种（均为纯合子），育种学家期望获得红色多棱果形的新品种，为此进行了杂交。
请回答下列问题：
（1）应选用以上哪两个品种作为杂交亲本？
（2）在Ｆ2中红色多棱果形植株出现的比例是
在Ｆ2中能稳定遗传红色多棱果形植株出现的比例是
（3）某同学设计了如下的遗传图解来表示该育种过程，请补充完善如何获得F3，并写出F3代基因型、表现型。
请用简洁的语言准确描述该育种过程。
第一年：
第二年：
第三年：
第四年：
【思维拓展】
1、上题育种过程中植株产生能稳定遗传的红色多棱果番茄种子至少需要多少年？
。
产生能稳定遗传的红色多棱果番茄的植株至少需要多少年？
。
要选育出能稳定遗传的红色多棱果品种至少需要多少年？
。
如何操作？
，
。
2、杂交育种（填“能”或“不能”）应用于大肠杆菌，原因是。
【典例2】在家兔中黑色（B）对褐色（b）为显性，短毛（E）对长毛（e）为显性，这些基因是独立分配的。
现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔（雌雄均有）。
试回答下列问题：
（1）试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案
① ；
② ；
③ 。
（2）F2中黑色长毛兔的基因型有 和 两种，其纯合体占黑色长毛兔总数的 ，杂合体占F2总数的 。
【提升】植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，只能通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法获得。
【归纳点拨】
⑴杂交育种原理：
。
⑵方法步骤：
植物杂交育种：
选择合适的亲本进行杂交得到F1→→筛选出符合要求的表现型→
直至不发生为止
动物杂交育种：
选择合适的亲本进行杂交得到F1→→筛选出符合要求的表现型→对筛选出来的个体进行从而选出所需的纯合子。
（3）从F2中进行筛选的原因：
。
【变式训练1】两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简便的方法是（ ）
A．单倍体育种B．杂交育种C．人工诱变育种D．细胞工程育种
考点二、诱变育种的分析
【典例3】我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%～20%，生长期平均缩短10天。
请回答：
（1）水稻性状的改变是由于太空中的作用导致了其种子发生了。
（2）这种育种方式叫，其优点是；缺点是。
【思维拓展】
对于搭载的作物种子有什么要求？
。
原因是。
【归纳点拨】
（1）诱变育种的原理：
。
（2）诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是。
【变式训练2】与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（）
A.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B.育种周期短，加快育种的进程
C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快
考点三、单倍体育种
【典例4】用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病（t）小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述正确的是（）
选出符合
要求的品种
高秆抗锈病小麦
矮杆不抗病小麦
①②③④
→F1→配子→幼苗→
A．过程①是杂交B．过程②为有丝分裂
C．过程③必须经过受精作用D．过程④必须使用生长素处理
【思维拓展】
1、单倍体育种时秋水仙素处理的是，多倍体育种时秋水仙素处理的材料是。
2、秋水仙素的作用原理是作用时期。
3、如果秋水仙素作用于细胞间期，会引起变异。
4、花药离体培养获得单倍体植株属于有性生殖还是无性生殖？
【归纳点拨】
1．单倍体育种的一般步骤：
选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得植株→
获得可育纯合子→。
2．单倍体育种一般需要年。
【变式训练3】用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。
下列叙述正确的是（）
A.前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8、1/4
B.后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C.前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D.后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变
【当堂检测】农科所通过如图育种过程培育出了高品质的糯小麦,相关叙述正确的是（）
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