第6章 细胞的生命历程
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.(2025江苏扬州高一期末)鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失的原因是( )
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞衰老 D.细胞凋亡
2.(2024安徽合肥高一期末)斯皮拉姆巨菌是目前已知最大的自由生活细菌之一,体积可达数百微米,呈不规则的螺旋状。斯皮拉姆巨菌常见于水体中,特别是富含有机物的湖泊、河流以及沉积物中。下列有关说法错误的是( )
A.和其他细菌相比,斯皮拉姆巨菌的物质运输效率较低
B.从斯皮拉姆巨菌生存的环境可推测其为异养型生物
C.斯皮拉姆巨菌分裂时,高尔基体参与其新细胞壁的形成
D.斯皮拉姆巨菌通过二分裂的方式进行增殖
3.(2024江苏淮安高一期末)如图是某高等植物体细胞有丝分裂某时期的模式图,下列叙述正确的是( )
A.图示细胞处于有丝分裂后期,是观察染色体的最佳时期
B.该细胞含有8个核DNA分子
C.图中①和⑤互为姐妹染色单体
D.该细胞处于中期时含有8条染色体
4.(2025浙江杭州卓越联盟高一联考)右图为高等植物细胞增殖过程中各时期的示意图,下列叙述合理的是 ( )
A.细胞③处于分裂间期,在细胞核内进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于前期,中心体产生纺锤丝
C.细胞⑤处于后期,在纺锤丝的牵引下着丝粒一分为二,染色体数目加倍
D.细胞④处于末期,在细胞中央形成了细胞板,再发展成为新的细胞壁
5.(2024湖北黄冈高一期末)纺锤体形似纺锤,其主要元件包括微管、附着微管的动力分子马达蛋白以及一系列复杂的超分子结构。右图表示某生物的纺锤体,下列相关叙述正确的是( )
A.右图一定不是植物细胞的纺锤体
B.微管是一种纤维结构,其本质是蛋白质
C.两端的中心粒是在前期倍增然后迅速移向细胞两极
D.染色体着丝粒分裂后向两极移动需要马达蛋白的帮助是从末期才开始的
6.(2025辽宁沈阳高一期末)右图是细胞周期中不同时期每条染色体上的DNA分子数的变化曲线,下列叙述错误的是( )
A.图中ab段的细胞会进行DNA分子的复制,为分裂期做准备
B.图中辨认染色体形态、数目的最佳时期处于bc段中
C.图中cd段变化的原因是染色体着丝粒分裂,染色单体分开
D.图中de段动植物细胞分裂形成两个子细胞的方式相同
7.(2024山西太原高一期末)科学家将骨髓干细胞诱导分化成胰岛细胞(可分泌胰岛素),有望替代或修复糖尿病患者受损的胰岛组织,为治疗糖尿病提供新的途径。下列说法正确的是( )
A.与骨髓干细胞相比,胰岛细胞的生物膜面积会更大
B.人体内的细胞分化,仅发生于个体发育的胚胎时期
C.骨髓干细胞是未分化的细胞,不进行基因的选择性表达
D.干细胞分化为胰岛细胞的过程中,遗传物质发生了改变
8.(2025北京朝阳高一期末)DIC是治疗恶性黑色素瘤的化疗药物,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.嘌呤是合成DNA和RNA的原料之一
B.注射DIC不会影响核糖体的形成
C.DIC使黑色素瘤细胞停滞在有丝分裂前的间期
D.靶向输送DIC可降低化疗的副作用
9.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,下列对图像的描述正确的是( )
A.甲、乙、丙细胞染色体数目∶染色单体数目∶核DNA分子数目均为1∶2∶1
B.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
C.甲细胞进行中心体倍增,中心体发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是低等植物细胞
10.(2024安徽合肥高一期末)端粒被科学家称作“生命时钟”,是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体,细胞每分裂一次,端粒就缩短一截,端粒缩短到一定程度,细胞会衰老。如果端粒酶的活性较高,端粒就不易缩短。下列说法正确的是( )
A.端粒是位于染色体两端的具有特殊序列的DNA片段
B.端粒变短会导致细胞内所有酶的活性降低,代谢速率减慢
C.如果端粒酶的活性很高,人体细胞就不会衰老、凋亡
D.细胞衰老和凋亡的过程中存在着基因的选择性表达
11.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述中不正确的有几项 ( )
①老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞 ②分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同 ③细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率 ④从细胞结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的种类、数目及细胞质基质成分改变的结果 ⑤从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因 ⑥从核酸分子的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
A.4项 B.3项 C.2项 D.1项
12.PINK1-Parkin信号通路具有保护细胞和促进凋亡的双重功能。线粒体出现轻度、可逆的损伤时,PINK1-Parkin可通过促进线粒体自噬,阻止细胞凋亡;线粒体出现严重、不可修复的损伤时,PINK1激活并磷酸化Parkin蛋白,激活的Parkin蛋白能促使Mcl-1蛋白降解,加速细胞凋亡。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞自噬能为细胞的生命活动提供营养物质
B.抑制Parkin蛋白的磷酸化能抑制细胞凋亡
C.PINK1-Parkin信号通路受阻可能会引起细胞呼吸异常
D.Mcl-1蛋白可能是一种能促进细胞凋亡的物质
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
13.右图为动物细胞增殖过程模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.①时期细胞中发生DNA分子的复制和蛋白质的合成
B.②时期发生中心体的倍增,并分别移向细胞两极
C.④时期发生着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体
D.⑤时期细胞中央赤道板的位置出现细胞板
14.人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞(MSC,多能干细胞的一种),如图表示MSC形成不同组织细胞的过程。下列叙述正确的是( )
A.MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同
B.经b过程后,细胞器种类和数量发生改变
C.MSC细胞全能性高于体细胞,但低于受精卵
D.b过程细胞形态、生理功能发生变化,是因为核内遗传物质有所改变
15.图甲、图乙为某高等植物进行细胞增殖不同时期的染色体行为变化示意图,图丙表示该植物处于细胞周期某时期时细胞核的变化,图丁为该植物细胞周期中不同时期每条染色体上的DNA分子数的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲对应图丁AB段,其所示变化在光学显微镜下难以观察到
B.图乙所示变化发生在有丝分裂后期,这一时期对应图丁CD段
C.图丙发生在有丝分裂前期,该时期的主要特征有核膜消失、核仁解体,染色体、纺锤体出现
D.若处于图乙阶段的细胞继续分裂,将会在细胞中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞
16.(2025江西抚州高一月考)溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用,作用途径如图所示。下列说法正确的是( )
A.具有吞噬作用的细胞才具有自噬作用
B.清除衰老、损伤的细胞器可通过自噬作用完成
C.图中物质进入细胞的过程称为胞吞
D.营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存
三、非选择题:本题包括4小题,共60分。
17.(14分)(2025山东济宁高一月考)研究小组用不同浓度的除草剂丙酯草醚处理洋葱根尖,以研究该除草剂对细胞有丝分裂的影响,实验结果见图甲和图乙。
图甲
图乙
说明:图甲是丙酯草醚溶液浓度为0时,洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片;图乙中有丝分裂指数=分裂期细胞数/细胞总数×100%。
(1)研究小组在10:00~14:00期间剪取根尖分生区制作装片,制片流程为: ,其中漂洗用的试剂是 。
(2)图甲的箭头所指细胞中每条染色体上的DNA分子数目为 个,此时期的典型特征是 。
(3)图乙显示有丝分裂指数都小于20%,原因是 。
(4)用丙酯草醚处理时有丝分裂指数变小,但分裂中期细胞占分裂期细胞的比值变大。据此推测,丙酯草醚除草作用的机理是 ,从而达到除草效果。
18.(16分)洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答下列问题。
图1
图2
(1)制作洋葱根尖临时装片需要经过解离、 、 和制片等步骤。观察到处于有丝分裂前的间期的细胞最多,原因是 。
(2)将上述细胞按照细胞周期进行排序D→ →D(填字母和箭头)。
(3)B时期细胞中区别于动物细胞有丝分裂的特点是 。C时期细胞中染色体有 条,核DNA分子 个。
(4)研究发现,在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体结构不稳定,姐妹染色单体可能会连接在一起,出现“染色体桥”结构,如图2所示。“染色体桥”在两个着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极。此现象发生在图1中 (填字母)细胞所示的时期。染色体桥断裂后,若细胞正常分裂,子细胞染色体数目 (填“会”或“不会”)发生改变。
19.(16分)自噬是细胞维持稳态的一种重要机制,通过自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或衰老的细胞器。如图表示细胞内自噬体的产生以及溶酶体参与自噬的过程。请据图分析,回答下列问题。
(1)细胞自噬作用普遍存在于 (填“原核”或“真核”)细胞中;鉴定细胞发生了自噬的方法是在光学显微镜下观察细胞中形成 。自噬体是包裹了蛋白质或细胞器的囊泡,该囊泡可与 融合并被后者所含的水解酶消化,这一融合过程依赖于生物膜的 性。
(2)细胞自噬现象最早发现于酵母菌细胞中,酵母菌细胞能在饥饿状态下通过细胞自噬而生存,其机理是将自身物质或结构降解后作为 过程的原料,为生命活动提供能量。
(3)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,与溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体腔。据研究,癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣的环境下存活的原因可能是 。
基于上述原理,请提出治疗癌症的思路: (答出一项即可)。
20.(14分)(2024山东青岛高一期末)正常细胞的分裂是在机体的精确调控下进行的,细胞分裂的次数是有限的。细胞会通过衰老、凋亡实现机体的自我更新。回答下列问题。
(1)细胞增殖包括 和细胞分裂两个相连续的过程,具有周期性。图中的A细胞发生的主要变化是 。
(2)根据 ,有丝分裂过程分为四个时期。图中的C和D细胞分别处于有丝分裂的中期和 期,由C到D的过程中,染色体数目变化的原因是 。
(3)正常细胞的有丝分裂存在纺锤体组装检验点(SAC)的检查机制,该机制与染色体着丝粒上的SAC蛋白有关,能够检查纺锤丝是否正确连接在着丝粒上,当着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上时,SAC蛋白与着丝粒脱离,并失去活性,分裂进入下一时期。干扰SAC的功能,会将细胞阻滞在有丝分裂 期。
(4)F到G的过程叫作细胞分化,细胞分化的根本原因是 , F和G所含核DNA (填“相同”或“不相同”)。F到H的过程称为细胞凋亡,细胞凋亡是指 的过程。
参考答案
1.D 鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,是由基因决定的细胞程序性死亡,这个过程叫作细胞凋亡。
2.C 斯皮拉姆巨菌是目前已知最大的自由生活细菌之一,细胞体积较大,则其相对表面积较小,故其物质运输效率较其他细菌更低,A项正确。斯皮拉姆巨菌常见于水体中,特别是富含有机物的湖泊、河流以及沉积物中,可见该细菌生活中需要消耗有机物提供能量,说明其代谢类型为异养型,B项正确。斯皮拉姆巨菌属于原核生物,不含高尔基体,C项错误。斯皮拉姆巨菌属于原核生物,原核生物的增殖方式是二分裂,D项正确。
3.B 图示细胞着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,有丝分裂中期是观察染色体的最佳时期,A项错误。该细胞中含有8条染色体,8个核DNA分子,B项正确。图中着丝粒已经分裂,该细胞中无姐妹染色单体,C项错误。由图分析该细胞处于中期时含有4条染色体,D项错误。
4.D 蛋白质是在细胞质基质中的核糖体上合成的,再经核孔运输到细胞核中,A项错误。高等植物没有中心体,B项错误。着丝粒分裂不是由纺锤丝牵引导致的,纺锤丝牵引使染色体移向两极,C项错误。高等植物有细胞壁,末期在细胞中央形成细胞板,再发展成为新的细胞壁,D项正确。
5.B 由于中心体分布在动物和低等植物细胞中,图中由中心粒周围发出星射线形成纺锤体,此图可能是动物或低等植物细胞的纺锤体,A项错误。微管是一种纤维结构,其本质是蛋白质,B项正确。中心粒的倍增发生在有丝分裂前的间期,前期两组中心粒分别向细胞两极移动,C项错误。染色体着丝粒分裂后向两极移动是从后期开始的,D项错误。
6.D 图中ab段的细胞会进行DNA分子的复制,为分裂期做准备,发生在分裂间期,A项正确。辨认染色体形态、数目的最佳时期是中期,处于图中bc段,B项正确。图中cd段变化的原因是后期染色体着丝粒分裂,染色单体分开,分开的子染色体分别移向细胞两极,C项正确。图中de段包括末期,动植物细胞分裂形成两个子细胞的方式不相同,动物细胞中部向内凹陷,植物细胞出现细胞板,D项错误。
7.A 与骨髓干细胞相比,胰岛细胞能合成并分泌胰岛素,细胞内内质网和高尔基体发达,内质网膜和高尔基体膜属于生物膜,推测胰岛细胞的生物膜面积可能会更大,A项正确。人体内的细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,在胚胎发育时期达到最大限度,B项错误。骨髓干细胞是由受精卵分化形成的,属于分化了一部分的细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此形成骨髓干细胞的过程进行了基因的选择性表达,C项错误。干细胞分化为胰岛细胞的过程中,遗传物质没有发生改变,只是基因进行了选择性表达,D项错误。
8.B 嘌呤(腺嘌呤和鸟嘌呤)是合成核酸(DNA和RNA)的原料之一,A项正确。核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA的合成需要嘌呤等原料,DIC干扰嘌呤合成,会影响rRNA的合成,进而影响核糖体的形成,B项错误。由于DIC干扰嘌呤合成,嘌呤是合成DNA的原料,DNA的合成在细胞有丝分裂前的间期,所以会使黑色素瘤细胞分裂停滞在有丝分裂前的间期,C项正确。靶向输送DIC可以使药物更精准地作用于癌细胞,减少对正常细胞的影响,从而降低化疗的副作用,D项正确。
9.B 甲、丙细胞内每条染色体都含染色单体,染色体数目、染色单体数目与核DNA分子数目比例都为1∶2∶2,乙细胞中染色体不含染色单体,染色体数目∶核DNA分子数目=1∶1,A项错误。甲细胞正在形成纺锤体,且染色体散乱分布于细胞中,处于有丝分裂前期;乙细胞着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,B项正确。甲细胞处于有丝分裂前期,而中心体的倍增发生在有丝分裂前的间期,C项错误。该生物含有中心体,但无细胞壁,属于动物细胞,D项错误。
10.D 端粒是位于染色体两端的一小段DNA—蛋白质复合体,A项错误。端粒变短会导致细胞内多种酶的活性降低,代谢速率减慢,有些酶的活性增强,如与细胞衰老有关的酶,B项错误。细胞的衰老除了与端粒有关,还有其他因素的影响,细胞凋亡是受基因调控的过程,所以如果端粒酶的活性很高,人体细胞也会衰老、凋亡,C项错误。细胞衰老和凋亡的过程都是由基因调控的,都存在着基因的选择性表达,D项正确。
11.C 老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞,如造血干细胞,①正确;分化后的不同组织细胞其蛋白质的种类有一些是相同的,如呼吸酶等,②错误;细胞分化形成具有不同形态结构和功能的细胞,有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率,③正确;从细胞结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的种类、数目及细胞质基质成分改变的结果,④正确;从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,⑤错误,⑥正确。综上分析可知,②⑤错误,C项符合题意。
12.D 细胞自噬的代谢产物一部分以代谢废物的形式排出,一部分可以被细胞利用,能为细胞的生命活动提供营养物质,A项正确。由题意可知,激活的Parkin蛋白能促使Mcl-1蛋白降解,加速细胞凋亡,故抑制Parkin蛋白的磷酸化能抑制细胞凋亡,B项正确。PINK1-Parkin信号通路可在线粒体损伤时促进线粒体自噬或促进细胞凋亡,线粒体是有氧呼吸的主要场所,则PINK1-Parkin信号通路受阻可能会引起细胞呼吸异常,C项正确。分析题意可知,Mcl-1蛋白降解会加速细胞凋亡,因此Mcl-1蛋白可能是一种能抑制细胞凋亡的物质,D项错误。
13.BD ①是分裂间期,细胞中发生DNA分子的复制和蛋白质的合成,A项正确。②时期处于有丝分裂前期,中心体的倍增发生在分裂间期,B项错误。④是后期,发生着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体,C项正确。图示为动物细胞,在有丝分裂末期(⑤时期)不会出现细胞板,D项错误。
14.ABC b过程细胞形态、生理功能发生变化,是基因选择性表达的结果,而核内遗传物质没有发生改变,D项错误。
15.ABC 图甲表示分裂间期染色体行为变化,该过程经历了DNA复制,对应图丁AB段,其所示变化在光学显微镜下难以观察到,A项正确。图乙表示着丝粒分裂,属于有丝分裂后期,每条染色体上的DNA分子数目从2个变成1个,对应图丁CD段,B项正确。有丝分裂前期核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体,图丙表示有丝分裂前期,C项正确。题图表示高等植物细胞有丝分裂,若处于图乙阶段的细胞继续分裂,将会在细胞中部形成细胞板,并向四周延伸形成细胞壁,最终形成两个子细胞,D项错误。
16.BCD 据图可知,细胞的吞噬作用和自噬作用都与溶酶体有关,不具有吞噬作用的细胞中的衰老、损伤的细胞器也会通过自噬作用清除,A项错误。清除衰老、损伤的细胞器可通过自噬作用完成,B项正确。据图可知,图中物质进入细胞的方式为胞吞,C项正确。在营养缺乏状态下,细胞通过自噬作用降解非必需物质并重新回收利用,可以维持细胞的生命活动,D项正确。
17.答案 (1)解离→漂洗→染色→制片 清水
(2)1 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(3)大多数细胞处于分裂间期
(4)抑制着丝粒分裂,使细胞停滞在分裂中期
解析 (1)制作有丝分裂临时装片的流程为:解离→漂洗→染色→制片;漂洗时用清水洗去药液,防止解离过度。(2)图甲的箭头所指细胞为有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,细胞中染色体数目加倍,每条染色体上含有1个DNA分子。(3)在一个细胞周期中,大部分细胞处于分裂间期,分裂期所占的时间比例很小,所以图中的结果显示有丝分裂指数都小于20%。(4)据图乙可知,丙酯草醚溶液浓度越大,有丝分裂指数越小,但分裂中期细胞占分裂期细胞的比值变大,据此推测丙酯草醚可能通过抑制着丝粒分裂进而使根尖细胞停滞于有丝分裂中期,达到除草的效果。
18.答案 (1)漂洗 染色 细胞周期的大部分时间处于分裂间期
(2)B→C→E→A
(3)纺锤体形成的方式不同,动物细胞是中心粒发出星射线形成纺锤体,而该细胞是由两极发出纺锤丝组成纺锤体 16 32
(4)E 不会
解析 (1)观察细胞有丝分裂实验中,制作洋葱根尖临时装片的步骤为:解离、漂洗、染色和制片。由于细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%,故处在有丝分裂前的间期的细胞最多。(2)图中A是有丝分裂末期,B是有丝分裂前期,C是有丝分裂中期,D是有丝分裂形成了2个子细胞,E是有丝分裂后期,所以按照细胞周期进行排序D→B→C→E→A→D。(3)图中B是有丝分裂的前期,此时期细胞区别于动物细胞有丝分裂的特点是:纺锤体形成的方式不同,动物细胞是中心粒发出星射线形成纺锤体,而该细胞是由两极发出纺锤丝组成纺锤体。C是有丝分裂中期,染色体数目为2n=16条,DNA分子数目为4n=32个。(4)“染色体桥”在着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极。而着丝粒断裂发生在后期,即图E时期,由于“染色体桥”在着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移向细胞两极,因此染色体桥断裂后,若细胞正常分裂,子细胞染色体数目不会发生改变。
19.答案 (1)真核 自噬体 溶酶体 流动
(2)细胞呼吸
(3)恶劣环境能促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料 抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性
20.答案 (1)物质准备 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长
(2)染色体的行为 后 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(3)中
(4)基因的选择性表达 相同 由基因所决定的细胞自动结束生命
解析 (1)细胞增殖具有周期性,分为有丝分裂前的间期和分裂期两个阶段,其中有丝分裂前的间期进行的物质准备主要是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
(2)根据染色体的行为,可将有丝分裂过程分为四个时期:前期、中期、后期和末期。图中的C和D细胞分别处于有丝分裂的中期和后期,由C到D的过程中,染色体数目变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(3)根据题意可知,SAC是纺锤体组装检验点,能够检查纺锤丝是否正确连接在着丝粒上,当着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上时,SAC蛋白与着丝粒脱离,并失去活性,分裂进入下一时期。干扰SAC的功能,不能检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上,因此会将细胞阻滞在有丝分裂中期。
(4)F到G的过程叫细胞分化,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,而且F和G所含核DNA相同。F到H的过程称为细胞凋亡,细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
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