2020版高考生物二輪復習 突破熱點四 實驗與推理并舉的遺傳與變異題專練(含解析)

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1、突破熱點四 實驗與推理并舉的遺傳與變異題 [對接高考題 揭秘預測] 1.[2017·全國卷Ⅱ,32]人血友病是伴X隱性遺傳病?,F(xiàn)有一對非血友病的夫婦生出了兩個非雙胞胎女兒。大女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個患血友病的男孩。小女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚,并已懷孕。回答下列問題: (1)用“◇”表示尚未出生的孩子,請畫出該家系的系譜圖,以表示該家系成員血友病的患病情況。 (2)小女兒生出患血友病男孩的概率為________;假如這兩個女兒基因型相同,小女兒生出血友病基因攜帶者女孩的概率為________。 (3)已知一個群體中,血友病的基因頻率和基因型頻率保持不變,且男性群體和

2、女性群體的該致病基因頻率相等。假設(shè)男性群體中血友病患者的比例為1%,則該男性群體中血友病致病基因頻率為________;在女性群體中攜帶者的比例為________。 解析:(1)根據(jù)題目所給信息直接畫出。(2)因為大女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個患血友病的XbY(用B、b表示血友病基因)男孩,所以大女兒的基因型為XBXb,而大女兒的Xb來自她母親,所以母親的基因型為XBXb,那么小女兒的基因型為XBXb或XBXB,小女兒生出患血友病男孩的概率為1/4×1/2=1/8;假如這兩個女兒基因型相同,小女兒的基因型也為XBXb,生出血友病基因攜帶者女孩的概率為1/4。(3)男性群體中血友病

3、患者的比例為1%,則該男性群體中血友病致病基因頻率為1%,在女性群體中攜帶者的比例為2×1%×99%=1.98%。 答案:(1) (2)1/8 1/4 (3)0.01 1.98% 2.[2017·全國卷Ⅲ]已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制?,F(xiàn)有三個純合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換,回答下列問題: (1)若A/a、B/b、E/e這三對等位基因都位于常染色體上,請以上述品系為材料,設(shè)計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上。(要求

4、:寫出實驗思路、預期實驗結(jié)果、得出結(jié)論) (2)假設(shè)A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上,請以上述品系為材料,設(shè)計實驗對這一假設(shè)進行驗證。(要求:寫出實驗思路、預期實驗結(jié)果、得出結(jié)論) 解析:(1)實驗思路:將確定三對基因是否分別位于三對染色體上,拆分為判定每兩對基因是否位于一對染色體上,如利用①和②進行雜交去判定A/a和B/b是否位于一對染色體上。 實驗過程:(以判定A/a和B/b是否位于一對染色體上為例) ?、佟   、? aaBBEE×AAbbEE―→F1F2 預期結(jié)果及結(jié)論: 若F2的表現(xiàn)型及比例為有眼正常剛毛:有眼小剛毛:無眼正常剛毛:無眼小剛毛=9:3

5、:3:1,則A/a和B/b位于兩對染色體上;否則A/a和B/b位于同一對染色體上。 (2)實驗思路:將驗證A/a和B/b這兩對基因都位于X染色體上,拆分為驗證A/a位于X染色體上和B/b位于X染色體上分別進行驗證。如利用①和③進行雜交實驗去驗證A/a位于X染色體上,利用②和③進行雜交實驗去驗證B/b位于X染色體上。 實驗過程:(以驗證A/a位于X染色體上為例) 取雌性的①和雄性的③進行雜交實驗: 若A/a位于X染色體上,則: ①       ②   XaXa  ×  XAY        XAXa     XaY   有眼      無眼 若A/a不位于X染色體上

6、,則: ①    ?、?  ♀aa  ×  AA ♂           Aa      有眼 預期結(jié)果及結(jié)論: 若子一代中雌性全為有眼,雄性全為無眼,則A/a位于X染色體上; 若子一代中全為有眼,且雌雄個數(shù)相等,則A/a位于常染色體上。 答案:(1)選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合,分別得到F1和F2,若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,且比例為9:3:3:1,則可確定這三對等位基因分別位于三對染色體上;若出現(xiàn)其他結(jié)果,則可確定這三對等位基因不是分別位于三對染色體上。 (2)選擇①×②雜交組合進行正反交,觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到的F1中

7、雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同,則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。 [高考揭秘] 遺傳與變異是歷年來高考命題的熱點,題目靈活多變,所占分值較大,能力要求高,是體現(xiàn)高中生物試題區(qū)分度的重要考點。從考查形式上看,對于孟德爾遺傳定律的考查,命題者經(jīng)常以基因型、表現(xiàn)型的推斷和概率計算為核心,結(jié)合特定條件下自由組合定律的變式應用和遺傳實驗的設(shè)計進行命題。對于生物的變異的考查,多結(jié)合細胞分裂、DNA的復制等知識,考查內(nèi)容包括各種育種方式的原理、操作方法和優(yōu)缺點,以及可遺傳變異原因的判斷與探究。 [規(guī)避失分點 提高準度] 類型一 沒有挖掘

8、出隱含條件 基因型為AAAA的四倍體西瓜與基因型為aa的二倍體西瓜相間種植,其中四倍體西瓜所結(jié)種子播種后子代西瓜的基因型是__________________________。 [錯答] AAa [錯因] 把“相間種植”誤解成兩種西瓜只是雜交一種情況,沒有考慮四倍體西瓜自身可以自交,得出的答案就少了自交的結(jié)果。 [正答] AAa和AAAA [對策] 要對相關(guān)信息全面分析,特別是一些關(guān)鍵詞要看清楚,然后利用發(fā)散思維對各種可能的情況全面考慮,保證不漏掉任何一個隱含條件。 類型二 注意全面考慮雜交實驗 玉米非糯性基因(W)對糯性基因(w)是顯性,黃胚乳基因(Y)對白胚乳基因(y)是顯性

9、,這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上。W-和w-表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失(缺失區(qū)段不包括W和w基因),缺失不影響減數(shù)分裂過程。染色體缺失的花粉不育,而染色體缺失的雌配子可育。 現(xiàn)有基因型分別為WW、Ww、ww、WW-、W-w、ww-6種玉米植株,通過測交可驗證“染色體缺失的花粉不育,而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論,寫出測交親本組合的基因型:________________。 [錯答] ww(♀)×W-w(♂) [錯因] 沒有認真審題,試題要驗證的是花粉不育和雌配子可育,一種測交只能驗證一種配子,因此漏掉了對應的另外一種測交。 [正答] (1)ww(♀)×W-w(♂)

10、;W-w(♀)×ww(♂) [對策] 孟德爾發(fā)現(xiàn)兩大遺傳定律過程中涉及的雜交實驗和測交實驗都進行了正反交實驗,只有這樣實驗才有說服力,因此如果試題涉及雜交或測交的設(shè)計要求,一般都要考慮正反交實驗。 [對接模擬題 規(guī)范專練] [命題報告] 1.遺傳類是高考的重中之重。是高考的熱點、焦點也是難點,常以非選擇題的形式命題。 2.命題角度主要集中在給予親代表現(xiàn)型、基因型確定子代中不同基因型、表現(xiàn)型及比例計算,以及結(jié)合遺傳規(guī)律進行實驗設(shè)計。 [答題模板] □審題 審讀題干文字、圖表及設(shè)問,獲取關(guān)鍵信息,確定設(shè)問角度。 □析題 分析基因型與表現(xiàn)型的對應關(guān)系,推導確定親子代的基因型和

11、表現(xiàn)型。 □判題 用適當?shù)姆椒▽σ鉀Q的問題作出判斷。 □答題 用規(guī)范的術(shù)語準確答題,如基因型、表現(xiàn)型的準確寫法,描述實驗結(jié)果與結(jié)論等。 1.[2019·四川成都七中期末]番茄(2n=24)紫莖(A)對綠莖(a)是顯性,紅果(B)對黃果(b)是顯性,這兩對性狀獨立遺傳?;卮鹣铝袉栴}: (1)有兩個不同性狀的番茄親本雜交,F(xiàn)1性狀比例如表。 F1代性狀 紫莖 綠莖 紅果 黃果 數(shù)量(個) 497 501 998 0 F1中基因型為________的植株自交產(chǎn)生的綠莖黃果植株比例最高,自交后代的表現(xiàn)型及比例為________。 (2)在♀AA× ♂aa雜交中,若

12、A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離,產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為________。 (3)現(xiàn)有基因型純合的紫莖和綠莖番茄雜交得到F1,F(xiàn)1中發(fā)現(xiàn)一紫莖植株體細胞的6號染色體的組成如圖所示,已知含異常染色體的花粉不能受精。設(shè)計實驗探究控制莖顏色的基因A、a是否位于6號染色體上。要求:寫出實驗思路,預期實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論。 ________________________________________________________________________ _______________________________________________________

13、_________________。 解析:(1)根據(jù)試題分析可知,雙親的基因型為AaBB與aabb,二者雜交后代的基因型為AaBb(紫莖黃果)、aaBb(綠莖黃果)。其中F1中基因型為aaBb的植株自交產(chǎn)生的綠莖黃果植株比例最高,自交后代的表現(xiàn)型及比例為綠莖紅果:綠莖黃果=3:1。(2)A基因所在的同源染色體不分離,情況有兩種:一種是兩條同源染色體同時進入次級卵母細胞,經(jīng)過正常的減數(shù)第二次分裂得到的雌配子中染色體數(shù)目為12+1=13條;另一種可能是兩條同源染色體同時進入第一極體,次級卵母細胞進行正常的減數(shù)第二次分裂得到的雌配子染色體數(shù)目為12-1=11條。(3)據(jù)題意可知,含異常染色體

14、的花粉不能受精,可讓該紫莖植株自交,A、a基因在6號染色體上與不在6號染色體上,其自交后代的表現(xiàn)型會不同,據(jù)此可判斷A、a基因是否位于6號染色體上,因此其實驗設(shè)計思路是:讓該紫莖植株自交,觀察并記錄子代的表現(xiàn)型及比例,預期實驗結(jié)果及結(jié)論:若子代中紫莖:綠莖=3:1,則基因A(a)不在6號染色體上;若子代均為紫莖或紫莖:綠莖=1:1,則基因A(a)在6號染色體上。 答案:(1)aaBb 綠莖紅果:綠莖黃果=3:1 (2)13或11 (3)實驗思路:讓該紫莖植株自交,觀察并記錄子代的表現(xiàn)型及比例,預期實驗結(jié)果及結(jié)論:若子代中紫莖:綠莖=3:1,則基因A(a)不在6號染色體上;若子

15、代均為紫莖或紫莖:綠莖=1:1,則基因A(a)在6號染色體上 2.某種蝴蝶有紫翅與黃翅,白眼與綠眼?,F(xiàn)有一對親本雜交,F(xiàn)2中紫翅綠眼:黃翅綠眼:紫翅白眼:黃翅白眼=9:3:3:1。 (1)根據(jù)實驗結(jié)果分析,蝴蝶的紫翅與黃翅被稱為________。實驗中控制翅色的相關(guān)基因用A和a表示,控制眼色相關(guān)基因用B和b表示,請寫出親本的基因型________________________________________________________________________ __________________________________________________

16、______________________。 (2)F2紫翅綠眼蝴蝶中,純合子所占的比例為________。讓F2中黃翅綠眼蝴蝶自由交配,其后代的表現(xiàn)型和比例為________________________________________________________________________。 (3)為了確定控制眼色的基因是位于常染色體還是性染色體(Z、W)上(不考慮Z、W同源區(qū)段),請設(shè)計實驗證明 ________________________________________________________________________ ______________

17、__________________________________________________________。 (4)科學家為了確定該蝴蝶所有基因在染色體上的位置,利用________(填方法)。若該種蝴蝶的細胞核中染色體數(shù)目為36條,進行基因組測序時要測________條染色體。 解析:(1)蝴蝶的紫翅與黃翅是決定蝴蝶翅色的一對相對性狀;根據(jù)F2中紫翅:黃翅=3:1,綠眼:白眼=3:1,可知紫翅對黃翅為顯性性狀,綠眼對白眼為顯性性狀,可推測親本為具有相對性狀的純合子,即親本可能為紫翅綠眼(AABB)×黃翅白眼(aabb)或紫翅白眼(AAbb)×黃翅綠眼(aaBB)。(2)

18、F2紫翅綠眼蝴蝶(基因型為A_B_)中,純合子(AABB)所占的比例為1/9;F2中黃翅綠眼蝴蝶的基因型為1/3aaBB、2/3aaBb,可產(chǎn)生配子為2/3aB、1/3ab,F(xiàn)2中黃翅綠眼蝴蝶自由交配,其后代的表現(xiàn)型和比例為黃翅綠眼(aaB_):黃翅白眼(aabb)=(2/3×2/3+2×1/3×2/3):(1/3×1/3)=8:1。(3)為了確定控制眼色的基因的位置,可用白眼雄蝴蝶與綠眼雌蝴蝶雜交;如果后代中白眼蝴蝶全為雄性,綠眼蝴蝶全為雌性,則控制眼色的基因位于Z染色體上;如果雌雄蝴蝶均有白眼和綠眼且比例相當,則控制眼色的基因位于常染色體上。(4)現(xiàn)代分子生物學采用的測定基因在染色體

19、上位置的方法是熒光分子標記法,通過熒光分子顯示,就可以知道基因在染色體上的位置;由于蝴蝶的性染色體Z、W上有非同源區(qū)段,故進行基因組測序時要測19條染色體,即17條常染色體+2條性染色體。 答案:(1)相對性狀 AABB×aabb或AAbb×aaBB (2)1/9 黃翅綠眼:黃翅白眼=8:1 (3)用白眼雄蝴蝶與綠眼雌蝴蝶雜交;如果后代中白眼蝴蝶全為雄性,綠眼蝴蝶全為雌性,則控制眼色的基因位于Z染色體上;如果雌雄蝴蝶均有白眼和綠眼且比例相當,則位于常染色體上 (4)熒光標記法 19 3.[2019·山西五地市聯(lián)考]提高豌豆(二倍體)產(chǎn)量最有效的方法是培育抗病新品種。已知豌豆抗病與

20、感病由一對等位基因A、a控制,且抗病為顯性性狀,當另一對同源染色體上有基因B存在時,抗病豌豆會失去抗病性。請回答下列相關(guān)問題: (1)由題可知,感病豌豆的基因型有________種?,F(xiàn)用基因型為aaBB和AAbb的豌豆雜交得到F1,F(xiàn)1自交得F2,讓F2中的感病豌豆自交,收獲豌豆植株上的種子,將種子種植后表現(xiàn)抗病的植株所占的比例為________。用秋水仙素處理純合抗病豌豆的幼苗得到植株甲,將植株甲與純合抗病豌豆雜交,后代是否可育?________(填“可育”或“不可育”)。為什么?_______________________________________________________

21、_________________ ________________________________________________________________________。 (2)對某純合抗病豌豆進行輻射等處理后,發(fā)現(xiàn)某精原細胞中一條染色體上的基因b所在的染色體片段移到了基因A所在的染色體上,這種變異類型屬于________________________。該精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的類型及比例為________(類型用基因組成表示)。 (3)若某純合抗病豌豆自交,子代出現(xiàn)感病豌豆,將該感病豌豆自交,若出現(xiàn)感病豌豆抗病豌豆=________,則說明該感病豌豆是由基因突變所

22、致(僅考慮一個基因發(fā)生突變)。 解析:(1)由分析可知,感病豌豆基因組成有A_B_、aaB_、aabb,因此感病豌豆基因型有7種?,F(xiàn)用基因型為aaBB和AAbb的豌豆雜交得到F1即AaBb,F(xiàn)1自交得F2即A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,F(xiàn)2的感病豌豆中有1/13AABB、2/13AaBB、2/13AABb、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb,其中只有2/13AABb、4/13AaBb的個體自交會產(chǎn)生抗病個體,產(chǎn)生的抗病個體比例為2/13×1/4+4/13×3/16=5/52,故讓F2中的感病豌豆自交,收獲豌豆植株上的種

23、子,將種子種植后表現(xiàn)抗病的植株所占的比例為5/52。用秋水仙素處理純合抗病豌豆即AAbb的幼苗得到植株甲為AAAAbbbb,將植株甲與純合抗病豌豆雜交,后代是AAAbbb,由于雜交后代為三倍體,在減數(shù)分裂形成配子時聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,因此不可育。(2)對某純合抗病豌豆進行輻射等處理后,發(fā)現(xiàn)某精原細胞中一條染色體上的基因b所在的染色體片段移到了基因A所在的染色體上,這種變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。該易位造成的結(jié)果是兩對同源染色體中,其中一對同源染色體中一條染色體上含A基因設(shè)為1,另一條染色體上含A和b基因設(shè)為1′,另一對同源染色體中一條染色體上b基因缺失設(shè)為2,另一條染色體上含b

24、基因設(shè)為2′,該精原細胞減數(shù)分裂非同源染色體自由組合時,若組合形式是1、2和1′、2′,則子代配子類型及比例為Abb:A=1:1;若組合形式是1、2′和1′、2,則子代配子全為Ab,故產(chǎn)生的配子的類型及比例為Abb:A=1:1或全為Ab。(3)若某純合抗病豌豆即AAbb自交,子代出現(xiàn)感病豌豆,若該感病豌豆是由基因突變所致(僅考慮一個基因發(fā)生突變),則可能突變?yōu)锳abb或AABb,由于B存在時抗病豌豆會失去抗病性,則該感病豌豆應為Aabb,自交后代有3/4A_bb、1/4aabb,因此感病豌豆:抗病豌豆=3:1。 答案:(1)7 5/52 不可育 雜交后代為三倍體,在減數(shù)分裂形成配

25、子時,聯(lián)會紊亂,高度不育 (2)染色體結(jié)構(gòu)變異(或易位或染色體變異) Abb:A=1:1或全為Ab (3)3:1 4.[2019·寧夏銀川一中一模]果蠅的紅眼(A)對白眼(a)為顯性,灰身(B)對黑身(b)為顯性,長翅(C)對殘翅(c)為顯性。純合紅眼灰身長翅雄果蠅與純合白眼灰身殘翅雌果蠅產(chǎn)生多個子代,紅眼全為雌性,白眼全為雄性。已知控制身色和翅形的基因均位于常染色體上。請回答以下問題: (1)控制果蠅眼色的基因位于________染色體上。 (2)控制眼色的基因A/a與控制身色的基因B/b________(填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律,理由是_______________

26、_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)以上果蠅及其子代為材料,通過多次雜交實驗,________(填“能”或“不能”)得出身色的基因和控制翅形的基因是否位于一對同源染色體上,理由是________________________________________________________________________ __________________

27、______________________________________________________。 解析:(1)由于子代中紅眼全為雌性,白眼全為雄性,故推知控制果蠅眼色的基因位于X染色體上。(2)由于控制身色的基因B/b位于常染色體上,而A/a位于X染色體上,故控制眼色的基因A/a與控制身色的基因B/b遵循自由組合定律。(3)由于果蠅親本控制身色的基因型均為純合子,故子代控制身色的基因型也均為純合子,因此用以上果蠅及其子代為材料,通過多次雜交實驗,不能得出身色的基因和控制翅形的基因是否位于一對同源染色體上。 答案:(1)X (2)遵循 子代紅眼和白眼的性狀表現(xiàn)與性別有關(guān),可推A

28、/a位于X染色體上,B/b位于常染色體上,兩對基因分別位于不同對同源染色體上 (3)不能 果蠅親本和子代控制身色的基因型均為純合子 5.圖中兩個家系都有血友病患者(相關(guān)基因為H、h),Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一個性染色體組成是XXY的非血友病的兒子(Ⅳ2),家系中的其他成員性染色體組成均正常。請分析回答問題: (1)血友病的遺傳方式與人類紅綠色盲的遺傳方式相同,即為________________________。若要調(diào)查人群中血友病的發(fā)病率,則首先應注意的是________________________,以確保調(diào)查結(jié)果的準確性。 (2)圖示家系中,Ⅱ1的基因型是________,Ⅲ3的

29、基因型是________。 (3)若Ⅳ1和正常男子結(jié)婚,所生育的子女中患血友病的概率是________。 (4)Ⅳ2性染色體異常的原因是________________________________________________________________________。 (5)若Ⅲ3已懷孕的Ⅳ3是女兒,則其患血友病的概率為________,為避免產(chǎn)下患病女兒,可通過基因檢測對該胎兒進行產(chǎn)前診斷,進行此操作應使用由基因______(填“H”或“h”)的核苷酸序列制成的基因探針。 解析:(1)人類紅綠色盲的遺傳方式為伴X染色體隱性遺傳。若要調(diào)查人群中某種遺傳病的發(fā)病率,則應注意

30、隨機確定調(diào)查的對象且要有足夠多的調(diào)查人數(shù),以確保調(diào)查結(jié)果的準確性。(2)由于Ⅱ1的父親是患者,其基因型是XhY,因此,Ⅱ1的基因型是XHXh。根據(jù)Ⅲ3的外祖父是血友病患者,可以推知,其母親Ⅱ5的基因型是XHXh,則Ⅲ3的基因型是1/2XHXh、1/2XHXH。(3)由于Ⅵ1的父親是患者,其基因型是XhY,因此Ⅳ1的基因型是XHXh,則Ⅳ1和正常男子結(jié)婚,所生育的子女中患血友病的概率是1/4。(4)該遺傳病是伴X染色體隱性遺傳病,Ⅳ2沒有患病,他從母親處獲得正常的基因,因此其性染色體異常可能是Ⅲ2在形成配子時XY沒有分開,也可能是Ⅲ3在形成配子時XX沒有分開。(5)Ⅲ2的基因型是XhY,Ⅲ3的基

31、因型是1/2XHXh、1/2XHXH。則Ⅲ3懷孕的Ⅳ3是女兒,其患病概率為1/2×1/2=1/4??赏ㄟ^基因檢測對該胎兒進行產(chǎn)前診斷,進行此操作應使用由基因H的核苷酸序列制成的基因探針。 答案:(1)伴X染色體隱性遺傳 隨機確定足夠多的人進行調(diào)查 (2)XHXh XHXH或XHXh (3)1/4 (4)Ⅲ2在形成配子時XY沒有分開或者是Ⅲ3在形成配子時XX沒有分開 (5)1/4 H [最后提醒] 遺傳的基本規(guī)律是這類題型最為重要的考點,對于這一高頻考點,注意從以下幾個方面把握: (1)從減數(shù)分裂形成配子的過程,體會和認識基因的分離和自由組合,用現(xiàn)代遺傳學觀點回扣孟德爾對分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象的解釋,并比較兩大定律的內(nèi)在聯(lián)系,熟練掌握基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)。 (2)總結(jié)遺傳過程中出現(xiàn)的各種比例關(guān)系及相關(guān)推理,并應用到解決實際問題之中。 (3)運用基因的分離定律解決基因自由組合問題。在此基礎(chǔ)上進一步延伸到伴性遺傳和人類遺傳病的概率計算、親子代基因型的判斷以及系譜圖分解等問題上去。 - 9 -

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