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文檔簡(jiǎn)介
1、2020屆一輪復(fù)習(xí)人教版基因工程作業(yè)一、基礎(chǔ)題點(diǎn)練1.(2019徐州模擬)已知限制性內(nèi)切酶XmaI和Smal的識(shí)別序列分別為CCCGGG和CCCGGG。有關(guān)這兩種酶及應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是()A.這兩種酶作用的底物都是雙鏈DNAB. DNA中出現(xiàn)這兩種酶識(shí)別序列的幾率不同C. Xmal切害UDNA形成的黏性末端是GGCCD.使用這兩種酶時(shí)需注意控制反應(yīng)溫度、時(shí)間等解析:選B限制酶作用的底物是雙鏈DNA分子;這兩種限制酶作用的核甘酸序列相同,所以這兩種識(shí)別序列在DNA中出現(xiàn)的的幾率相同;根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,CCCGGG的互補(bǔ)鏈?zhǔn)荊GGCCC,并根據(jù)Xmal的切割位點(diǎn)可知,切割后的黏性末端是CCG
2、G;溫度能影響酶的活性,所以使用酶時(shí)需要注意控制反應(yīng)溫度和時(shí)間等。2.如圖表下的是三種黏性末端,下列說(shuō)法正確的是()AATTCAATTGTTAAGIII111<lLLL中乙丙A.圖中所示黏性末端是由同種限制酶切割形成B.若圖甲中的G堿基處發(fā)生突變,限制酶可能無(wú)法識(shí)別該切割位點(diǎn)C.圖中所示黏性末端是限制酶斷開(kāi)氫鍵形成D.目前常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等幾類原核生物解析:選b產(chǎn)生甲黏性末端的限制酶的識(shí)別序列為GAAAAC,產(chǎn)生乙黏性末端的限制酶的識(shí)別序列為GAA賽,產(chǎn)生丙黏性末端的限制酶的識(shí)別序列為C解,可見(jiàn)甲、乙、丙黏性末端是由3種限制酶作用產(chǎn)生的;限制酶具有專一性,能夠識(shí)別雙
3、鏈DNA分子的某種特定核甘酸序列,如果甲中的G發(fā)生突變,限制酶可能無(wú)法識(shí)別該切割位點(diǎn);圖中所示黏性末端是限制酶斷開(kāi)磷酸二酯鍵形成的;質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子,噬菌體和動(dòng)植物病毒都沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),它們都不屬于原核生物。3.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述,錯(cuò)誤的是()A.蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是基因工程B.蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則C.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作,定向改變分子的結(jié)構(gòu)D.蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過(guò)的新型蛋白質(zhì)分子解析:選C蛋白質(zhì)工程是通過(guò)基因修飾或基因合成對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或合成新的蛋白質(zhì),故蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是基因工程;蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則;蛋白質(zhì)
4、工程是通過(guò)改造基因來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)分子的改造的;蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過(guò)的新型蛋白質(zhì)分子。4.(2019南通模擬)下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.雞的紅細(xì)胞和菜花均可作為提取DNA的材料,處理方法有所不同B.在切碎的菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽,充分研磨,過(guò)濾收集濾液C.將NaCl溶液濃度調(diào)至2mol/L,用單層濾紙過(guò)濾獲取析出物D.利用某些蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理,可以提純DNA解析:選C雞的紅細(xì)胞和菜花均可作為提取DNA的材料,處理方法有所不同,動(dòng)物細(xì)胞只要加蒸儲(chǔ)水使細(xì)胞吸水破裂,植物細(xì)胞需要加洗滌劑和食鹽研磨;在切碎的
5、菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽,充分研磨,過(guò)濾收集濾液;將NaCl溶液濃度調(diào)至2mol/L,用多層紗布過(guò)濾獲取濾液;利用某些蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理,可以提純DNA。5.下列是利用肝臟細(xì)胞粗提取DNA實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)關(guān)鍵操作步驟,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()步驟1:向8g豬肝中加入25mL0.1mol/LNaCl、0.05mol/L檸檬酸鈉緩沖液-冰浴、研磨、離心步驟2:取沉淀,加入40mL緩沖液、20mL異戊醇,振勻后,緩慢加固體NaCl使溶液濃度達(dá)到2mol/L,再離心A.步驟1中,加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定B.步驟1中,冰浴處理的主要原理是低溫下DNA水解酶
6、容易變性C.步驟2中,異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀D.步驟2中,離心后應(yīng)取上清液,因?yàn)镈NA在2mol/LNaCl溶液中溶解度比較大解析:選B步驟1中,加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定;低溫不會(huì)使酶變性失活,只能降低酶的活性;步驟2中,DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度比較大,因此異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀;步驟2中,離心后應(yīng)取上清液,因?yàn)镈NA在2mol/LNaCl溶液中溶解度比較大。6.限制酶Muni和限制酶EcoRI的識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)分別如下:CAATTG和一GAATTC一如圖表示某一目的基因片段與質(zhì)粒拼接形成重組質(zhì)粒的
7、過(guò)程,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.用限制酶EcoRI切害U目的基因,同時(shí)用限制酶Muni切割質(zhì)粒B.兩種限制酶切割后形成的黏性末端的堿基可以互補(bǔ)配對(duì)C.限制酶能使特定部位的兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)D.將重組質(zhì)粒同時(shí)用2種限制酶切割則會(huì)形成2種DNA片段解析:選D由圖可知,目的基因兩側(cè)都是限制酶EcoRI的切割位點(diǎn),因此應(yīng)選用限制酶EcoRI切割含有目的基因的外源DNA分子,質(zhì)粒中含有限制酶Muni和限制酶EcoRI的切割位點(diǎn),但EcoRI的切割位點(diǎn)位于標(biāo)記基因中,用其切割會(huì)破壞標(biāo)記基因,因此為保證重組質(zhì)粒表達(dá)載體的準(zhǔn)確構(gòu)建,應(yīng)選用限制酶MunI切割質(zhì)粒;圖中兩種限制酶切割后形成的黏性末端的堿
8、基可以互補(bǔ)配對(duì);限制酶的作用是使特定部位的兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi);將重組質(zhì)粒同時(shí)用2種限制酶切割則會(huì)形成3種DNA片段。二、高考題型練7.(2019成都模擬)如圖1所示為用Pvul限制酶切下的某目的基因及其上DNA片段示意圖;圖2所示為三種質(zhì)粒示意圖。圖中Ap為氨節(jié)青霉素抗性基因,Tc為四環(huán)素抗性基因。EcoRI、PvuI等為限制酶及其切割的位點(diǎn)。復(fù)制原點(diǎn)是在基因組上復(fù)制起始的一段序列,是指質(zhì)粒在受體細(xì)胞中復(fù)制時(shí)的起點(diǎn)。(1)組成片段D的基本骨架與細(xì)胞膜的基本骨架相同的元素是(2)圖2中質(zhì)粒A、質(zhì)粒C能否作為目的基因運(yùn)載體最理想的質(zhì)粒?(填“能”或“否”),請(qǐng)說(shuō)明理由(3)重組質(zhì)粒成功
9、導(dǎo)入受體細(xì)胞的概率一般僅為101用質(zhì)粒B構(gòu)建重組質(zhì)粒,為了篩選出導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,在導(dǎo)入完成后,將所有大腸桿菌分別在含有四環(huán)素和氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng),大腸桿菌在兩種培養(yǎng)基的生長(zhǎng)狀況不可能的是2r能性最大的是(4)若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達(dá)產(chǎn)物,則需要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入至山羊的e田胞)中。解析:(1)脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA片段D的基本骨架,脫氧核糖由C、H、O三種元素組成,組成磷酸的元素是H、P、O;磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架,磷脂分子是由C、H、O、N、P組成,可見(jiàn)組成片段D的基本骨架與細(xì)胞膜的基本骨架相同的元素是C、H、O、P。(2)分析圖2可知:質(zhì)粒A
10、缺少標(biāo)記基因,質(zhì)粒C在用和目的基因相同的限制酶切割時(shí),復(fù)制原點(diǎn)會(huì)被限制酶切割,進(jìn)而影響重組質(zhì)粒的自主復(fù)制,所以質(zhì)粒A、質(zhì)粒C均不能作為目的基因運(yùn)載體最理想的質(zhì)粒。(3)用質(zhì)粒B構(gòu)建重組質(zhì)粒,當(dāng)用和目的基因相同的限制酶(Pvul)切割時(shí),Tc(四環(huán)素抗性基因)遭到破壞,而Ap(氨節(jié)青霉素抗性基因)結(jié)構(gòu)完好,因此在重組質(zhì)粒導(dǎo)入完成后,將所有大腸桿菌分別在含有四環(huán)素和氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng),大腸桿菌在兩種培養(yǎng)基的生長(zhǎng)狀況不可能的是在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能正常生長(zhǎng),在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng)。因重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的概率一般僅為107,所以可能性最大的是在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的
11、培養(yǎng)基上都不能正常生長(zhǎng)。(4)若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達(dá)產(chǎn)物,則需要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入山羊的受精卵中。答案:(1)C、H、O、P(2)否質(zhì)粒A缺少標(biāo)記基因,質(zhì)粒C在用和目的基因相同的限制酶切割時(shí),復(fù)制原點(diǎn)會(huì)被限制酶切割,會(huì)影響重組質(zhì)粒的自主復(fù)制(3)在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能正常生長(zhǎng),在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng)在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上都不能正常生長(zhǎng)(4)受精卵8.水稻是一種重要的糧食作物,選育高抗性良種是有效防治病蟲(chóng)危害、增加水稻單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵措施。轉(zhuǎn)基因技術(shù)為得到抗病蟲(chóng)水稻種子開(kāi)辟了一條新路。下面是水稻某抗性基因獲得的過(guò)程。據(jù)圖回答下面的問(wèn)題:(1)cD
12、NA文庫(kù)中的基因在基因組文庫(kù)中o(填“都有”“都沒(méi)有”或“有一部分”)。(2)B過(guò)程需要的酶(填“存在”或“不存在”)于正常真核生物體內(nèi),圖示中含目的基因的細(xì)胞群(填“是”或“不是”)水稻的體細(xì)胞。(3)如果不建基因文庫(kù),但需要大量的目的基因I和n,可分別利用圖中口為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增。進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)所使用酶的顯著特點(diǎn)是。(4)抗性基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,僅一條染色體含抗性基因,該基因的傳遞(填“遵循”或“不遵循”)孟德?tīng)柗蛛x定律,試說(shuō)明判斷依據(jù):解析:(1)cDNA文庫(kù)是部分基因文庫(kù),基因組文庫(kù)是全部基因文庫(kù),所以cDNA文庫(kù)中的基因在基因組文庫(kù)中都有。(2)B過(guò)程是由mRNA獲取cDNA的過(guò)程
13、,需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化,逆轉(zhuǎn)錄酶在正常真核細(xì)胞中不存在,圖示中含目的基因的細(xì)胞群不是水稻的體細(xì)胞。(3)如果不建基因文庫(kù),但需要大量的目的基因I和n,可分別利用圖中DNA和cDNA為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增。進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)所使用酶的顯著特點(diǎn)是耐高溫。(4)抗性基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,僅一條染色體含抗性基因,該基因的傳遞遵循孟德?tīng)柗蛛x定律,因?yàn)閮H一條染色體含抗性基因,另一條沒(méi)有其等位基因,相當(dāng)于雜合子。答案:(1)都有(2)不存在不是(3)DNAcDNA耐高溫(4)遵循僅一條染色體含抗性基因,另一條沒(méi)有其等位基因9.(2019太原模擬)為增加菊花的花色類型,研究者從其他植物的cDNA文庫(kù)中提取出花色基因C(
14、圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花細(xì)胞中。圖3表示EcoRI、BamHI和-gVaTTC-(ATCC-JfiATT-CTTAAl-CCTAG-CTAG-EcoRIISq”3Al圖3(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因C的原理是。(2)圖2所示質(zhì)粒被切割獲得的產(chǎn)物可與圖1所示基因C連接,理由是(3)經(jīng)BamHI處理后構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入菊花細(xì)胞后,基因C不能表達(dá),原因是質(zhì)粒酶切部位的兩端無(wú)導(dǎo)致基因C不能。(4)在添加四環(huán)素的固體培養(yǎng)基上,(填“能”或“不能”)篩選出含有插入基因C的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌單菌落,原因是解析:(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因C的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(2)據(jù)
15、圖3可知,由于BamHI和Sau3AI兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端,因此圖2所示質(zhì)粒被BamHI和Sau3AI切割獲得的產(chǎn)物可與圖1所示基因C連接。(3)據(jù)圖可知,經(jīng)BamHI處理后構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入菊花細(xì)胞后,基因C不能表達(dá),原因是質(zhì)粒酶切部位的兩端無(wú)啟動(dòng)子和終止子,導(dǎo)致基因C不能轉(zhuǎn)錄。(4)由于含質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌均含有抗四環(huán)素基因,在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng),所以在添加四環(huán)素的固體培養(yǎng)基上,不能篩選出含有插入基因C的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌單菌落。答案:(1)DNA雙鏈復(fù)制(2)BamHI和SaU3AI兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(3)啟動(dòng)子和終止子轉(zhuǎn)錄(
16、4)不能含質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌均含有抗四環(huán)素基因,在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)10.人胰島素基因的克隆操作過(guò)程如圖所示,其中組氣?LtfI*?mRNAmRNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA稱為cDNA。回答下列問(wèn)譚甥*+H.IIuDNA;",;一屜.,.(1)提取分離組織細(xì)胞中的人胰島素mRNA時(shí),©鏟最應(yīng)選擇細(xì)胞,過(guò)程需要原料是分離相良菌落獲由NAO(2)通過(guò)將所有的cDNA構(gòu)建基因表達(dá)載體,去感染細(xì)菌,可以建立包括目的基因在內(nèi)的,若使用質(zhì)粒載體,具上存在基因,有助于質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞中。此過(guò)程還可以使用:作為載體。(A.動(dòng)物病毒B.植物病毒C.噬菌體)。(3)除了上述方法
17、外,還可以使用方法擴(kuò)增目的基因。不同的是,后者的目的基因若為人胰島素原基因,需要導(dǎo)入(填“真核”或“原核”)受體細(xì)胞中。解析:(1)人體細(xì)胞中只有胰島B細(xì)胞可表達(dá)胰島素基因,提取人胰島素mRNA時(shí),最應(yīng)選擇胰島B細(xì)胞,過(guò)程為合成DNA的過(guò)程,需要(四種)脫氧核糖核甘酸為原料。(2)通過(guò)將所有的cDNA構(gòu)建基因表達(dá)載體,去感染細(xì)菌,可以建立包括目的基因在內(nèi)的基因(cDNA)文庫(kù);若使用質(zhì)粒載體,具上應(yīng)存在控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因,有助于質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞中。噬菌體可侵染細(xì)菌,動(dòng)物病毒、植物病毒不能侵染細(xì)菌,此過(guò)程還可以使用噬菌體作為載體。(3)用PCR技術(shù)可擴(kuò)增目的基因。PCR擴(kuò)增的人胰島素原基因
18、含有內(nèi)含子序列,原核細(xì)胞中缺少轉(zhuǎn)錄后切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)序列的機(jī)制,因此應(yīng)將人胰島素原基因,導(dǎo)入真核受體細(xì)胞中。答案:(1)胰島B(四種)脫氧核糖核甘酸(2)基因文庫(kù)控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的C(3)PCR真核11.如圖表示生物實(shí)驗(yàn)中通過(guò)研磨提取有關(guān)物質(zhì)的操作過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)若圖示為“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)操作:圖中實(shí)驗(yàn)材料A可以是下面的(填字母)a.花菜b.香蕉c.豬肝d.豬血若選用植物組織,研磨前加入的B一般為和洗滌劑,前者的作用是o實(shí)驗(yàn)中,將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入2mL如表所示的3種溶液中,經(jīng)攪拌后過(guò)濾,獲得相應(yīng)的3種濾液,含DNA最少的是濾液。溶液種類濾液12mol/
19、L的NaCl溶液D20.14mol/L的NaCl溶液E3體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液F(2)若圖示為“葉綠體色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)操作:研磨前加入的B應(yīng)包括將研磨液進(jìn)行過(guò)濾時(shí),需要在漏斗基部放上。解析:(1)DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)中,原則上只要含有DNA的生物材料都可以作為實(shí)驗(yàn)材料,花菜、香蕉、豬肝都含有DNA,都可以作為該實(shí)驗(yàn)的材料,而豬為哺乳動(dòng)物,其成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核和細(xì)胞器,即不含DNA,因此不能作為該實(shí)驗(yàn)的材料。若選用植物組織,研磨前需加入食鹽和洗滌劑,其中食鹽能溶解DNA,洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜。DNA能溶解在2mol/L的NaCl溶液中,濾液D中含較多的DNA,在0.14mo
20、l/L的NaCl溶液中大部分DNA析出,濾液E中DNA較少,DNA不溶于體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液,濾液F中含DNA最少。(2)葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,研磨前需加入無(wú)水乙醇(溶解色素)、二氧化硅(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞)。將研磨液進(jìn)行過(guò)濾時(shí),需要在漏斗基部放上尼龍布。答案:(1)abc食鹽溶解DNAF(2)二氧化硅、碳酸鈣和無(wú)水乙醇(或丙酮)(一層)尼龍布12.L-肉堿具有參與脂肪氧化、抗疲勞、延遲患阿爾茨海默綜合征等功能。據(jù)報(bào)道大腸桿菌能將巴豆甜菜堿轉(zhuǎn)化成L-肉堿,但效率較低??蒲腥藛T通過(guò)基因工程將BCD基因、F基因以及T基因?qū)氲酱竽c桿菌細(xì)胞內(nèi)以提高示,分析并回答
21、下列問(wèn)題:k?m|L-肉堿的轉(zhuǎn)化率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果如圖所BCD基因CATJ>T基因性電因業(yè)組.一】質(zhì)E同時(shí)導(dǎo)火乂腸軒菌篩選培養(yǎng)檢扁果(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用PCR技術(shù)獲得目的基因,PCR反應(yīng)體系需要加入的有機(jī)物有DNA模板、dNTP、耐高溫DNA聚合酶和。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能將BCD基因、F基因以及T基因直接導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),而是構(gòu)建重組質(zhì)粒后再導(dǎo)入大腸桿菌,原因是了能遺傳給下一代。圖中兩個(gè)重組質(zhì)粒目的基因的首端都含有啟動(dòng)子T7,T7是識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。(2)將重組質(zhì)粒1和重組質(zhì)粒2導(dǎo)入大腸桿菌時(shí),應(yīng)用處理大腸桿菌,使細(xì)胞處于的感受態(tài)。(3)為了篩選出同時(shí)含有BCD基因、F基因以及T基因的大腸桿菌,實(shí)驗(yàn)的思路是(4)研究發(fā)現(xiàn)巴豆甜菜堿轉(zhuǎn)化成L-肉堿是一個(gè)可逆反應(yīng)過(guò)程,得到的工程菌在含有巴豆甜菜堿培養(yǎng)基中培養(yǎng)2小時(shí)后,L-肉堿的含量基本穩(wěn)定,此時(shí)可以以提高產(chǎn)量。解析:(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR),是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。它可看作生物體外的特
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