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文档简介

阶段综合测评(三)胚胎工程

(满分:100分时间:90分钟)

一、选择题(共20小题。每小题2分,共40分)

1.关于桑根胚和囊胚的比较,以下说法错误的是()

A.桑植胚的各细胞结构、功能基本相同

B.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的

C.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变

D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异

B[桑松胚的各细胞结构、功能基本相同,是全能细胞;囊胚期细胞分化是基因选择性

表达的结果;囊胚期的细胞进行有丝分裂,遗传物质一般不变;内细胞团和滋养层细胞内遗

传物质相同,蛋白质不同,这与转录有关。]

2.下列不是精子、卵子发生的区别的是()

A.初级精母、卵母细胞的形成时间

B.MI和MII的时间连续性

C.成熟生殖细胞是否经过变形

D.成熟生殖细胞中染色体的数量

D[初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,由精原细胞形成的,而初级卵母细胞是在

胎儿期形成的;精子的发生在MI和MI[是连续进行的,卵子的发生是通过M1形成次级卵母

细胞,在精子与卵子的结合过程中才完成MII;精细胞形成后变形为蝌蚪状,卵子不需变形;

成熟的精子和卵子经过减数分裂形成,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。因此,D

项不是两者的区别。]

3.下列关于高等哺乳动物受精卵与胚胎发育的叙述,正确的是()

A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性

B.卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大

C.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性

D.原肠胚进一步发育成的胚胎叫囊胚

A[细胞膜表面均有糖蛋白,糖蛋白具有细胞识别功能,精子、卵细胞的相互识别保证

了同种精卵结合,A正确;受精卵在卵裂过程中,细胞的总体积基本不变或略有减小,B错误;

囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,但是滋养层细胞只能发育成胎膜和胎盘,C错误;原

肠胚是由囊胚发育来的,原肠胚的各个胚层进一步发育成动物的组织、器官和系统,D错误。]

4.在人的受精卵发育至胎儿的过程中,不能发生的是()

A.细胞的衰老和凋亡

B.细胞分化

C.完成有丝分裂和减数分裂

D.DNA的复制和转录

C[在人的受精卵发育至胎儿的过程中,一方面,细胞不断增殖、分化,以形成各种组

织和器官,细胞增殖方式都是有丝分裂,不发生减数分裂,且在细胞分裂过程中会发生DNA

的复制和转录,而细胞分化是基因选择性表达的结果,选项B、D都会发生、选项C不会发生。

另一方面,构成生物体的细胞不断衰老和凋亡,如人的胚胎发育过程中,尾的消失和手的形

成,选项A会发生。]

5.高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂。经桑根胚、囊胚、原肠胚和组

织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程。下列有关叙述错误的

是()

A.上图是胚胎发育过程中囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团

B.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵一卵裂期一桑根胚一囊胚期一原肠胚期一

幼体,其中最关键的时期是原肠胚期

C.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于受精卵的分裂,终止于生命结束

D.进行胚胎分割时,应选择原肠胚期的胚胎进行

D[由图可知,该图是胚胎发育至囊胚期的示意图,胚胎分割时应选择发育至桑福胚或

囊胚阶段的胚胎。]

6.下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是()

A.移植用的胚胎一般取发育到桑根胚或囊胚阶段的胚胎

B.滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期

C.分割囊胚阶段的内细胞团时不要求均等分割

D.卵裂期每个细胞的核DNA含量不断增加,全能性增高

A[胚胎移植时一般取发育到桑根胚或囊胚阶段的胚胎;滋养层细胞发育成胎膜和胎盘

是在原肠胚期;对囊胚阶段的内细胞团进行分割时要求均等分割;卵裂期每个细胞的核DNA

含量不变,全能性随着细胞的分化逐渐降低。]

7.下列说法中正确的是()

A.试管牛是无性繁殖的产物

B.试管婴儿是有性生殖的产物

C.多利羊是有性生殖的产物

D.转基因牛“滔滔”是无性繁殖的产物

B[A、B、D都是由精子和卵细胞结合成为受精卵,然后发育成个体,因此属于有性生殖。

而多利羊是由体细胞核与去核卵细胞重组后发育而成,无精子与卵细胞的结合,属于无性生

殖。]

8.下列有关胚胎工程的叙述正确的是()

A.内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性,体外培养可发育成新个体

B.培养胚胎干细胞过程中加入胚胎成纤维细胞是为了促进细胞分化

C.进行早期胚胎体外培养时,需配制不同成分的营养液,以培养不同发育时期的胚胎

D.通过胚胎干细胞核移植,可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品

C[内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性,可以分化形成不同种类的体细胞,但动

物细胞体外培养时一般不能发育成新个体;胚胎成纤维细胞可以分泌一些抑制细胞分化的物

质,满足促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化,所以在培养胚胎干细胞时,一般是用胚胎

成纤维细胞铺在培养皿底层作为饲养层;细胞核移植技术获得的个体的细胞核基因来自供体,

但细胞质基因来自受体细胞,故新个体不可能与供体完全相同。]

9.下列叙述中,不正确的是()

A.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的

B.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜

C.哺乳动物的早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系

D.早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植

B[囊胚期的内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎盘和胎

膜。]

10.据报载,一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿,为这个家庭带来了福音,在生物学

上试管婴儿技术属于()

A.有性生殖、体外受精

B.无性生殖、体内发育

C.有性生殖、体内受精

D.无性生殖、体外发育

A[试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精,属于有性生殖。]

11.有科学家在实验室里实现了“将人体的卵细胞培育成囊胚”的实验,则在以下推测

中,有可能正确的是()

①如果该囊胚真能发育成成体,则其遗传特性和母本完全相同

②如果该囊胚真能发育成成体,其性别是男性的概率为1/2

③如果使囊胚的染色体数目加倍,得到的将是一个纯合的二倍体

④如果该囊胚真能发育成成体,该个体患遗传病的概率会大大增加

A.①③B.②④

C.②③D.③④

D[人体的卵细胞是卵原细胞经过减数分裂产生的,将其培育成的囊胚,体内染色体数

目为正常体细胞的一半,遗传特性不可能和母本完全相同,性别也无法确定;如果使囊胚的

染色体数目加倍,则得到一个纯合的二倍体;囊胚细胞含有母本体细胞一半的染色体,所以

该个体患遗传病的概率会大大增加。]

12.下列有关试管动物和体外受精的说法,正确的是()

A.培育试管牛所采用的技术中包含克隆技术、体外受精和胚胎移植

B.对动物采卵时常用的激素是促性腺激素

C.试管婴儿技术能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子

D.从雌性动物体内采集的卵子或卵母细胞均需要体外培养后,才能与获能的精子完成受

精作用

B[培育试管牛采用的技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,无克隆技术;试

管婴儿需要将正常的精子和卵子进行体外受精;从雌性动物体内的输卵管中采集的卵子可直

接与获能的精子完成受精作用。]

13.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是()

A.图中①过程表示胚胎发育,②过程表示胚后发育

B.受精卵由卵裂形成囊胚的过程中,每个细胞的体积不断增大

C.免子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜

D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期

C[由受精卵发育为幼体是胚胎发育,由幼体发育为成体是胚后发育。卵裂形成的囊胚

总体积基本不变,而每个细胞的体积减小。兔子、雄鹰和眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行

类动物,都是真正的陆生脊椎动物,羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境,还具有防

震和保护作用。原肠胚期已发生了细胞的分化,最好在早期胚胎时进行移植,如牛、羊一般

在桑松胚或囊胚阶段移植。]

14.通过特定方法,科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。

下列有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是()

A.分化的体细胞丢失了某些基因

B.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞

C.二者功能有差异,但形态没有差异

D.二者基因组相同,且表达的基因相同

B[分化的体细胞只是某些基因不表达,而并没有丢失;已分化的细胞在形态、结构和

功能上都发生了明显变化;已分化的细胞与未分化的细胞相比,二者所含的基因相同,但表

达的基因不同。]

15.下图是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述,不正确的是()

卵子1W1

卵厂

精子一一胚胎-1婴儿1

A.过程①可通过注射促性腺激素增加排卵数量

B.过程②在培养细胞的培养液中就可以完成

C.过程③的培养液中应该添加动物血清

D.过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应

B[在完成过程②之前,需要将采集的精子放在人工合成的获能液中培养一段时间,完

成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完

成受精。]

16.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛多排卵,然后进

行体外受精和早期胚胎培养,最后把胚胎移入受体母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析

错误的是()

A.供体与受体在胚胎移植前后的生理状态必须保持一致

B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖优良种牛

C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴

D.必须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎

C[胚胎移植实际上是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程,此过程

培育的试管牛属于有性生殖的产物,克隆属于无性生殖。]

17.研究发现,正常干细胞中两种关键蛋白质“失控”发生越位碰撞后,正常干细胞会

变成肿瘤干细胞。下列有关叙述正确的是()

A.干细胞在体外培养能增殖但不能诱导分化

B.干细胞在癌变过程中细胞膜上的甲胎蛋白会减少

C.干细胞分化导致基因的选择性表达,细胞种类增多

D.干细胞分化后的逐渐衰老是由细胞中基因决定的正常的生命历程

D[胚胎干细胞在体外培养能增殖,也能诱导ES细胞分化,A错误;干细胞在癌变过程

中细胞膜上的糖蛋白减少,但甲胎蛋白增加,B错误;基因的选择性表达导致干细胞分化,细

胞种类增多,C错误;干细胞分化后的逐渐衰老是由细胞中基因决定的正常的生命历程,D正

确。]

18.治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。下图

表示治疗性克隆的过程,有关叙述不正确的是()

病人驯_健康细胞分离.细胞核邂里去核卵细胞

I

重组细胞

应用治疗[发育

囊胚

[分离

脏器组织细胞,②①

脏器组织干细胞胚胎干细胞

神经细胞等神经组织干细胞等

A.上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术

B.上述过程充分说明动物细胞具有全能性

C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能

D.①②过程都发生DNA的复制和蛋白质的合成

B[形成重组细胞利用了动物细胞核移植技术;重组细胞形成囊胚利用了动物细胞培养

技术。由于最终没有形成个体,故不能体现动物细胞具有全能性。①②过程都有细胞的增殖、

分化,因此都会发生DNA的复制和蛋白质的合成。]

19.干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”,具体是指一种尚未充分分化的未成熟细

胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗

白血病便是成功的例证。由此判断下列说法中,错误的是()

A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有再生出各种组织、器官的潜能

B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞和T细胞

C.在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化

D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变但不会遗传

B[由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些疾病,

选项A正确;T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,但T细胞在胸腺中成熟,即在胸腺中发生分

化,选项B错误;在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化,选项C正确;骨髓

移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不能遗传给后代,选项D正确。]

20.让羊产牛奶,科学家对此做了相关的构想,过程如图所示。请据图判断下列说法正

确的是()

牛乳蛋白基因上羊M受精卵,产牛奶的羊N羊。

小羊a—羊1

小羊b一羊2早期胚胎

小羊c一羊3

A.图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动

物细胞融合

B.小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同,小羊a与羊N的性状表现相同

C.若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富,故而它的产奶率高,则小羊a会

有这一优良性状

D.依据目前的生物技术和理论,还不能通过生物工程手段获得新物种“羊一牛”

D[图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和

动物细胞培养;题干中由早期胚胎到小羊a、小羊b、小羊c的过程属于胚胎分割移植技术,

因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的,所以三者表现出的性状应该相同。由

重组细胞培养、分割后获得的小羊a,其核遗传物质来自羊N,质遗传物质来自羊0,小羊a

的性状与羊N不完全相同,羊N细胞的线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊a。]

二、非选择题(共6小题,共60分)

21.(8分)图所示为科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a〜h为操作过程,请据图

回答有关问题。

(1)图中c的操作名称是,d、f的操作名称是O

(2)图中用到的激素是,其目的是获得更多的卵母细胞,卵母细胞受精后发

育可得到早期胚胎;图中的早期胚胎属于胚胎发育的期,其中胚胎干细胞来源于

(填数字标号)。

(3)过程h常用的方法是0采用技术来检测转基因牛D的DNA

中是否插入了目的基因。

(4)图中A、B牛的性别(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。

[解析](1)分析题图可知,a过程是体外受精,b过程是早期胚胎培养,c操作是胚胎分

割,d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜,可获得更多的卵母细胞,卵母细胞受

精后发育可得到早期胚胎;胚胎移植时宜选用桑根胚或囊胚期的胚胎,囊胚的内细胞团细胞

具有全能性,胚胎干细胞可来源于此类细胞。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细

胞,采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA中是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同

一个胚胎分割而来,二者遗传物质相同,性别也相同。

[答案](1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚③(3)显微注射法DNA分

子杂交(4)相同

22.(12分)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:

胚胎干细胞

r1i

皮肤干细胞造血干细胞神经干细胞肝组织

♦♦干细胞

皮肤细胞神经细胞

肝细胞

红细胞白细胞淋巴细胞

(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的中分离得

到的一类细胞。

(2)图中分化程度最低的干细胞是。在体外培养条件下,培养液中加入

—因子,可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。

(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因____________的结果。

(4)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓移植的实质

是将上图的细胞移植到患者体内。

(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用

作为供体的细胞是成熟的,其原因是

(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期

的期。

(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用——细胞与骨髓瘤细胞融合,经多

次筛选最终得到能分泌的杂交瘤细胞。

[解析](1)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,囊胚阶段细胞

开始分化为内细胞团和滋养层细胞。

(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞,全能性最高,在体外培养条件下,培养液

中加入分化诱导因子,该种干细胞可诱导分化形成不同类型的组织细胞。

(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。

(4)骨髓是人体的造血组织,存在造血干细胞,骨髓移植的实质是将题图中的造血干细胞

移植到患者体内。

(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核,而成熟的红细胞没有细胞核,所以不能作为

供体。

(6)细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次

筛选最终得到能分泌一种特异性抗体的杂交瘤细胞。

[答案](1)囊胚原始性腺(2)胚胎干细胞分化诱导(3)选择性表达(4)造血干

(5)红细胞细胞中无细胞核(6)分裂间(7)相应的B淋巴特异性抗体

23.(10分)如图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究,请分析回答下列问题:

心二广n致癌基因

饲养层ES细胞早期胚胎代孕小鼠小鼠癌症模型

(Da过程表示基因工程,则其核心步骤是,该过程所使用的工具酶有

(2)为检测致癌基因是否已插入受体细胞DNA,可采用技术。

(3)b过程可以获得更多的ES细胞,其采用的技术属于细胞工程中的技术。

若要从早期胚胎中获得更多ES细胞,则可将早期胚胎培养至________(时)期。

(4)完成c、d过程的胚胎工程技术分别是、=若要培养试管动物,

除以上两种技术外,还需要运用技术。

(5)用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞,再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代

谢产物,该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”,从而定向杀死小鼠体

内的肝癌细胞。

[解析](Da过程表示基因工程,基因工程的核心步骤为基因表达载体的构建,该过程

所使用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。

(2)为检测致癌基因是否已插入受体细胞DNA,可采用DNA分子杂交技术。

(3)b过程表示胚胎干细胞的体外培养,可以获得更多的ES细胞,其采用的技术属于细胞

工程中的动物细胞培养技术。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞,则可将早期胚胎培养至囊

胚期。

(4)由分析可知,完成c、d过程的胚胎工程技术分别是早期胚胎培养(技术)、胚胎移植(技

术),若要培养试管动物,除以上两种技术外,还需要运用体外受精技术。

(5)用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞,再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代

谢产物一一抗肝癌细胞抗体,该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”,从而定向杀死小鼠

体内的肝癌细胞。

[答案](1)致癌基因表达载体的构建限制酶、DNA连接酶

(2)DNA分子杂交

(3)动物细胞培养囊胚

(4)早期胚胎培养(技术)胚胎移植(技术)体外受精

(5)抗肝癌细胞抗体

24.(10分)胚胎工程技术包含的内容很丰富,图所示是胚胎工程技术研究及应用的相关

情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛。请据图回答下列问题。

供体

优良▼I

公牛八"--------i_U一卵母细胞B必人卬

*受应用细胞供体2

细胞C0前一早期胚胎吞蒙、额

礴一牛胎儿]应用太

(二⑥囊胚重组细胞

|应用4受体

M-

胚胎干细胞D

①②

细胞分岸出早期胚胎

离培养

二分胚小牛

(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于,为一次获得多个细胞B,往往需

要向供体2内注入促性腺激素,而不是注入性激素,原因是

⑵将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是

⑶通过应用2获得小牛,涉及的胚胎工程的最后一道“工序”是

(4)应用3中的细胞D取自囊胚的,细胞C取自牛胎儿的=

(5)应用4中获得二分胚①和②,移植到受体牛中得到两头小牛,两头小牛的性别

0(填“相同”或“不同”)

[解析]应用1中,供体1提供体细胞核,供体2提供卵母细胞的细胞质。性激素对垂

体和下丘脑有负反馈调节作用,注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导

致相关激素分泌量下降,进而引起性激素分泌量减少,影响排卵。精子受精前需要进行获能

处理。胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”。胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分

离出来的一类细胞,因此,应用3中的细胞D取自囊胚的内细胞团,细胞C取自牛胎儿的原

始性腺。胚胎分割相当于无性生殖,产生的后代性别相同。

[答案](1)供体1和供体2注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而

导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵(2)诱导精子获能

(3)胚胎移植(4)内细胞团原始性腺(5)相同

25.(8分)科学家通过将四种特定基因转入体细胞,可得到诱导性多能干细胞(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细胞克隆出

活体小鼠一一“小小”(流程如图所示),让中国在这个领域拥有了话语权。

亲代鼠四种基因筛选培养

克隆鼠的后代克隆鼠代孕母鼠四倍体囊胚

(1)①过程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..o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)我国科学家将iPs细胞注入四倍体囊胚,再经④过程技术将早期胚胎移入代

孕母鼠的子宫内继续发育,最终获得克隆鼠及其后代。常用的诱导二倍体细胞融合形成四倍

体细胞的因素有等。移入受体的胚胎能够在受体子宫内存活是因为

供体胚胎可与受体子宫建立____________联系,但移入受体的胚胎

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