植物细胞工程的基本技术》的教学设计
文档属性
| 名称 | 植物细胞工程的基本技术》的教学设计 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 65.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-02-15 10:25:19 | ||
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文档简介
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "《4.2关注生物技术的伦理问题》的教学设计——新课程培训" \t "res_detail )
学科 高中生物 教材名称：选修3 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高二 学期：上学期
教学目标 1.知识与技能（1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。（2）尝试进行植物组织培养。2.过程与方法（1）通过对植物组织培养的过程设计，培养知识的迁移能力。（2）通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力。3.情感态度和价值观（1）通过介绍植物组织培养技术发展简史、植物体细胞杂交技术的进展及尚末解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。（2）从认知的不断深入，认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。
指导思想 本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。教师可采用问题驱动、层层深入并结合讨论的方法，再利用预习导学案，加以巩固落实。
重点与难点 1.教学重点（1） 植物组织培养的原理和过程。（2） 植物体细胞杂交的原理。2.教学难点植物组织培养的实验
教学思路 1.从新旧知识联系入手，借助于多种直观手段，采用温故——综合——分散深化——再综合的教学方法，引导学生对植物组织培养原理、过程、意义和不足等多方面进行比较广泛深入的认识。2.创设层次性的问题情境，激发学生兴趣，自主探究学习植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
教学手段 自主学习、小组讨论、提问、讲授法等
主要资源 “实验：胡萝卜的组织培养”视频、PPT课件、预习导学案
教学过程预设
环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前预习，布置预习作业第一课时1．克隆羊“多莉”的诞生导入专题2：细胞工程细胞工程的具体内容及分类实例引入标题——植物细胞工程的基本技术新课讲授（1）植物组织培养技术原理：细胞的全能性a 定义b 原因c 植物细胞表现出全能性的必要条件：离体、一定的营养条件、激素、适宜的环境过程植物组织培养技术的流程图外植体―→愈伤组织―→根、芽、丛芽、胚状体―→幼小植株 植物细胞培养的概念5．小结6．布置作业完善导学案第二课时1．创设情境，问题引入2．新课讲授（2）植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术的流程图植物体细胞杂交技术的意义3．小结4.反馈练习完善预习导学案，完成课堂巩固练习5．布置作业 发放预习导学案1996年7月，世界上第一只克隆羊多莉（Dolly）在英国诞生。这样的生物技术应属于何种生物工程？提问： 什么是细胞工程？包括哪两大领域？投影相关内容，抓住关键词语进行解释创设情境：植物的繁殖，大多通过种子播种，另外我们也听说过“无心插柳柳成荫”，柳树的嫩枝插入土中就能成话，并能逐渐长成一株枝繁叶茂的大树，那么，植物的一片叶、一段根、一瓣花瓣，甚至一粒花粉，是否也能长成一个完整的植株呢？投影：微型繁殖的菊花引入课题——植物细胞工程的基本技术提问：那么，植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？请同学们带着3个问题仔细阅读课本p33第二、三小节。投影问题：⒈ 什么是细胞的全能性？不同细胞全能性大小相同吗？⒉ 为什么已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能？⒊ 生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？提问：那么，植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？如何操作呢？播放“实验：胡萝卜的组织培养”视频，要求根据视频概括出植物细胞表现出全能性的必要条件及植物组织培养技术的流程简图，并与其他同学交流。教师适当补充完善拓展：胚状体引导分析组织培养过程中的深层问题： ⒈ 离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？ ⒉ 为什么要切取胡萝卜根的形成层部分，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）是否也能培养成小植株？⒊ 决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？⒋ 在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？要求学生概括出植物组织培养的必要条件及概念。在学生讨论的基础上补充完善。要学生做总结番茄和马铃薯是我们常吃的两种食物，马铃薯块茎生长在地下，番茄果实在地上生长，那我们能否培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”？如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些育种方法？（分析杂交不行，引出课题）层层设疑：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）原生质体是什么，与原生质层有何区别？为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？诱导融合的方法有哪些？（4）如果两个来源不同的原生质体发生融合，可形成几种融合细胞？下一步该如何处理？（5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？与学生一起讨论后，共同归纳总结出植物体细胞杂交技术的流程图，并概括出植物体细胞杂交技术的概念。最后特别强调植物体细胞杂交技术的意义，以及植物体细胞杂交已取得的进展和尚未解决的问题。完成课后的“思考与探究” 叫学生对本节内容进行总结，教师补充完善。教师点评导学案，并对一些普遍问题进行分析讨论。让学生对整节内容自由提问，教师补充拓展问题：1．二倍体植物与二倍体植物体细胞杂交所得到的杂种植株是几倍体？是否可育？2．植物体细胞杂交与植物杂交的区别？ 初步完成预习导学案学生阐述学生发表观点学生带着问题看书、思考，对知识进行回忆。个别学生回答，其他同学补充。学生观看视频，小组合作，讨论，概括出植物细胞表现出全能性的必要条件，并画出植物组织培养技术的流程简图。小组展示其成果，其他小组补充，并对相关概念进行解释。学生阅读教材，思考讨论。自我归纳总结，画知识结构图，并将心中的疑问写在导学案上。学生发表自己观点（杂交、植物体细胞杂交技术等）学生阅读教材，思考讨论。总结说明自我总结归纳，画知识结构图学生完善预习导学案，完成课堂巩固练习，相互评价。自由提问、小组讨论，发表观点，全班讨论，最后得出结论 复习旧知识，预习新知识，发现问题，初步理出知识结构和层次开门见山，直接进入专题2的学习让学生初步了解细胞工程所涵盖的原理、方法、操作、目的及相关领域激发学生学习兴趣图文结合，使学生对抽象知识有直观的认识以提问方式引入本节第一个内容——细胞的全能性及分化，培养学生的阅读能力。复习旧知识，为学习新知识奠定基础通过自我评价，反馈学生学习新知识的效果培养学生的思维和观察能力培养学生的集体精神激发学生的思维 引出一个新概念“激素杠杆”激发学生课后阅读的兴趣有利于将知识系统化、结构化，新旧知识的衔接设置情境，引出新的知识培养自主学习的能力使学生认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。构建知识体系，形成知识网络，掌握重难点及时反馈，巩固知识集中导学案上的疑问，彻底解决问题，有利于学生更好地理解知识，并养成勤于思考的习惯，不仅培养解决问题的能力，还有提出问题的能力
自我反思
主要特色与创新 创设层次性的问题情境，层层深入，激发学生学习兴趣及探究欲望；通过小组讨论合作式学习，轻松突破重难点；利用预习导学案，让学生有针对性地预习新知识，复习旧知识，从而发现问题，为课堂教学做好铺垫，提高课堂教学效率，并有利于学生构建知识结构和层次；及时进行课堂巩固练习，使教学更好地得到落实。层层推进，环环相扣，以学生为主体，并充分发挥教师主导作用，将新课改理念融入课堂。
存在的问题与不足 由于条件限制，无法让学生动手做此实验。
附：《植物细胞工程的基本技术》预习导学案
高二生物预习导学案
班级 姓名 学习小组 评价等级
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、教学目标
1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2. 尝试进行植物组织培养。
二、教学重点和难点
1.教学重点：
（1） 植物组织培养的原理和过程。
（2） 植物体细胞杂交的原理。
2.教学难点
植物组织培养的实验。
预习导学：
1. 细胞工程是指应用 和 的原理和方法、通过
或 水平上的操作，按照人们的意愿来改变 或获得 的一门综合科学技术，根据操作对象的不同，可分为 和 两大领域。
2. 植物细胞工程通常采用的技术手段有 和 ，这些技术的理论基础是 。
3. 生物体的细胞具有全能性的原因是 。
4. 在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是 。
5. 植物体细胞实现全能性的条件是 。
6. 简要归纳植物组织培养的过程？
7. 影响植物细胞脱分化的植物激素是 和 。
8. 植物组织培养技术的应用？请将课本的例子回顾出来。
9. 植物体细胞杂交用的原料是什么？用什么方法去掉细胞壁？原生质体指什么？促进融合的具体方法有哪些？如果发生两两融合，有几种融合方式？获得杂种细胞的标志是什么？
10. 植物体细胞杂交的意义是什么？
你的疑问：
知识结构图：
课堂巩固练习：
一、选择题：
1．下列细胞的全能性最高的是（ ）
A 植物的卵细胞 B 植物的精子
C 被子植物的受精卵 D 被子植物的叶肉细胞
2．植物体细胞融合完成的标志是（ ）
A 产生新的细胞壁 B 细胞膜发生融合
C 细胞质发生融合 D 细胞核发生融合
3．将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是（ ）
A 根细胞 B 叶细胞 C 茎细胞 D 子房壁细胞
4．在离体的的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）
A 消毒灭菌 B 适宜的温度 C 充足的光照 D 适宜的养料和激素
5．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是（ ）
A 可使两个亲本的优良性状组合到一起 B 可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C 可以培育出高产性状明显的新品种 D 可以降低生成成本，提高接济效益
6．植物体细胞杂交的过程实质是（ ）
A 细胞质融合的过程 B 细胞核融合的过程
C 细胞膜融合的过程 D 细胞原生质体融合的过程
7．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是（ ）
A 叶绿体、高尔基体 B 线粒体、高尔基体
C 叶绿体、线粒体 D 线粒体、内质网
二、填空
8. 下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。
（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。
（6）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？
脱分化
再分化
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《植物细胞工程的基本技术》的教学设计 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "《4.2关注生物技术的伦理问题》的教学设计——新课程培训" \t "res_detail )
学科 高中生物 教材名称：选修3 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 植物细胞工程的基本技术 年级：高二 学期：上学期
教学目标 1.知识与技能（1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。（2）尝试进行植物组织培养。2.过程与方法（1）通过对植物组织培养的过程设计，培养知识的迁移能力。（2）通过对基本概念、基本原理的正确理解和掌握，逐步形成判断、分析、综合等思维能力。3.情感态度和价值观（1）通过介绍植物组织培养技术发展简史、植物体细胞杂交技术的进展及尚末解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。（2）从认知的不断深入，认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。
指导思想 本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。教师可采用问题驱动、层层深入并结合讨论的方法，再利用预习导学案，加以巩固落实。
重点与难点 1.教学重点（1） 植物组织培养的原理和过程。（2） 植物体细胞杂交的原理。2.教学难点植物组织培养的实验
教学思路 1.从新旧知识联系入手，借助于多种直观手段，采用温故——综合——分散深化——再综合的教学方法，引导学生对植物组织培养原理、过程、意义和不足等多方面进行比较广泛深入的认识。2.创设层次性的问题情境，激发学生兴趣，自主探究学习植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
教学手段 自主学习、小组讨论、提问、讲授法等
主要资源 “实验：胡萝卜的组织培养”视频、PPT课件、预习导学案
教学过程预设
环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前预习，布置预习作业第一课时1．克隆羊“多莉”的诞生导入专题2：细胞工程细胞工程的具体内容及分类实例引入标题——植物细胞工程的基本技术新课讲授（1）植物组织培养技术原理：细胞的全能性a 定义b 原因c 植物细胞表现出全能性的必要条件：离体、一定的营养条件、激素、适宜的环境过程植物组织培养技术的流程图外植体―→愈伤组织―→根、芽、丛芽、胚状体―→幼小植株 植物细胞培养的概念5．小结6．布置作业完善导学案第二课时1．创设情境，问题引入2．新课讲授（2）植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术的流程图植物体细胞杂交技术的意义3．小结4.反馈练习完善预习导学案，完成课堂巩固练习5．布置作业 发放预习导学案1996年7月，世界上第一只克隆羊多莉（Dolly）在英国诞生。这样的生物技术应属于何种生物工程？提问： 什么是细胞工程？包括哪两大领域？投影相关内容，抓住关键词语进行解释创设情境：植物的繁殖，大多通过种子播种，另外我们也听说过“无心插柳柳成荫”，柳树的嫩枝插入土中就能成话，并能逐渐长成一株枝繁叶茂的大树，那么，植物的一片叶、一段根、一瓣花瓣，甚至一粒花粉，是否也能长成一个完整的植株呢？投影：微型繁殖的菊花引入课题——植物细胞工程的基本技术提问：那么，植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？请同学们带着3个问题仔细阅读课本p33第二、三小节。投影问题：⒈ 什么是细胞的全能性？不同细胞全能性大小相同吗？⒉ 为什么已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能？⒊ 生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？提问：那么，植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？如何操作呢？播放“实验：胡萝卜的组织培养”视频，要求根据视频概括出植物细胞表现出全能性的必要条件及植物组织培养技术的流程简图，并与其他同学交流。教师适当补充完善拓展：胚状体引导分析组织培养过程中的深层问题： ⒈ 离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？ ⒉ 为什么要切取胡萝卜根的形成层部分，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）是否也能培养成小植株？⒊ 决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？⒋ 在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？要求学生概括出植物组织培养的必要条件及概念。在学生讨论的基础上补充完善。要学生做总结番茄和马铃薯是我们常吃的两种食物，马铃薯块茎生长在地下，番茄果实在地上生长，那我们能否培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”？如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些育种方法？（分析杂交不行，引出课题）层层设疑：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）原生质体是什么，与原生质层有何区别？为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？诱导融合的方法有哪些？（4）如果两个来源不同的原生质体发生融合，可形成几种融合细胞？下一步该如何处理？（5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？与学生一起讨论后，共同归纳总结出植物体细胞杂交技术的流程图，并概括出植物体细胞杂交技术的概念。最后特别强调植物体细胞杂交技术的意义，以及植物体细胞杂交已取得的进展和尚未解决的问题。完成课后的“思考与探究” 叫学生对本节内容进行总结，教师补充完善。教师点评导学案，并对一些普遍问题进行分析讨论。让学生对整节内容自由提问，教师补充拓展问题：1．二倍体植物与二倍体植物体细胞杂交所得到的杂种植株是几倍体？是否可育？2．植物体细胞杂交与植物杂交的区别？ 初步完成预习导学案学生阐述学生发表观点学生带着问题看书、思考，对知识进行回忆。个别学生回答，其他同学补充。学生观看视频，小组合作，讨论，概括出植物细胞表现出全能性的必要条件，并画出植物组织培养技术的流程简图。小组展示其成果，其他小组补充，并对相关概念进行解释。学生阅读教材，思考讨论。自我归纳总结，画知识结构图，并将心中的疑问写在导学案上。学生发表自己观点（杂交、植物体细胞杂交技术等）学生阅读教材，思考讨论。总结说明自我总结归纳，画知识结构图学生完善预习导学案，完成课堂巩固练习，相互评价。自由提问、小组讨论，发表观点，全班讨论，最后得出结论 复习旧知识，预习新知识，发现问题，初步理出知识结构和层次开门见山，直接进入专题2的学习让学生初步了解细胞工程所涵盖的原理、方法、操作、目的及相关领域激发学生学习兴趣图文结合，使学生对抽象知识有直观的认识以提问方式引入本节第一个内容——细胞的全能性及分化，培养学生的阅读能力。复习旧知识，为学习新知识奠定基础通过自我评价，反馈学生学习新知识的效果培养学生的思维和观察能力培养学生的集体精神激发学生的思维 引出一个新概念“激素杠杆”激发学生课后阅读的兴趣有利于将知识系统化、结构化，新旧知识的衔接设置情境，引出新的知识培养自主学习的能力使学生认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。构建知识体系，形成知识网络，掌握重难点及时反馈，巩固知识集中导学案上的疑问，彻底解决问题，有利于学生更好地理解知识，并养成勤于思考的习惯，不仅培养解决问题的能力，还有提出问题的能力
自我反思
主要特色与创新 创设层次性的问题情境，层层深入，激发学生学习兴趣及探究欲望；通过小组讨论合作式学习，轻松突破重难点；利用预习导学案，让学生有针对性地预习新知识，复习旧知识，从而发现问题，为课堂教学做好铺垫，提高课堂教学效率，并有利于学生构建知识结构和层次；及时进行课堂巩固练习，使教学更好地得到落实。层层推进，环环相扣，以学生为主体，并充分发挥教师主导作用，将新课改理念融入课堂。
存在的问题与不足 由于条件限制，无法让学生动手做此实验。
附：《植物细胞工程的基本技术》预习导学案
高二生物预习导学案
班级 姓名 学习小组 评价等级
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、教学目标
1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2. 尝试进行植物组织培养。
二、教学重点和难点
1.教学重点：
（1） 植物组织培养的原理和过程。
（2） 植物体细胞杂交的原理。
2.教学难点
植物组织培养的实验。
预习导学：
1. 细胞工程是指应用 和 的原理和方法、通过
或 水平上的操作，按照人们的意愿来改变 或获得 的一门综合科学技术，根据操作对象的不同，可分为 和 两大领域。
2. 植物细胞工程通常采用的技术手段有 和 ，这些技术的理论基础是 。
3. 生物体的细胞具有全能性的原因是 。
4. 在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是 。
5. 植物体细胞实现全能性的条件是 。
6. 简要归纳植物组织培养的过程？
7. 影响植物细胞脱分化的植物激素是 和 。
8. 植物组织培养技术的应用？请将课本的例子回顾出来。
9. 植物体细胞杂交用的原料是什么？用什么方法去掉细胞壁？原生质体指什么？促进融合的具体方法有哪些？如果发生两两融合，有几种融合方式？获得杂种细胞的标志是什么？
10. 植物体细胞杂交的意义是什么？
你的疑问：
知识结构图：
课堂巩固练习：
一、选择题：
1．下列细胞的全能性最高的是（ ）
A 植物的卵细胞 B 植物的精子
C 被子植物的受精卵 D 被子植物的叶肉细胞
2．植物体细胞融合完成的标志是（ ）
A 产生新的细胞壁 B 细胞膜发生融合
C 细胞质发生融合 D 细胞核发生融合
3．将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是（ ）
A 根细胞 B 叶细胞 C 茎细胞 D 子房壁细胞
4．在离体的的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）
A 消毒灭菌 B 适宜的温度 C 充足的光照 D 适宜的养料和激素
5．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是（ ）
A 可使两个亲本的优良性状组合到一起 B 可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C 可以培育出高产性状明显的新品种 D 可以降低生成成本，提高接济效益
6．植物体细胞杂交的过程实质是（ ）
A 细胞质融合的过程 B 细胞核融合的过程
C 细胞膜融合的过程 D 细胞原生质体融合的过程
7．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是（ ）
A 叶绿体、高尔基体 B 线粒体、高尔基体
C 叶绿体、线粒体 D 线粒体、内质网
二、填空
8. 下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。
（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。
（6）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？
脱分化
再分化
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