资源简介 (11)基因指导蛋白质的合成——高一生物学人教版(2019)必修二期末易错题集训【易错点分析】1.mRNA、tRNA、rRNA 都是转录的产物,转录不是转录整个 DNA,而是转录 DNA 上的某些基因。2.DNA 复制需要解旋酶,转录不需要解旋酶,PCR 技术也不需要解旋酶。3.启动子和终止子在 DNA 分子中;起始密码子和终止密码子在 mRNA 中。4.翻译的肽链缩短可能原因:mRNA 中提前出现终止密码子。5.读取密码子:从 mRNA 的 5’→ 3’读取;读反密码子:从 tRNA 的 3’→ 5’读取。6.我们知道,基因是有遗传效应的DNA片段。DNA主要存在于细胞核中,而蛋白质是在细胞质中合成的。细胞核中的基因通过mRNA指导细胞质中的蛋白质合成,科学家通过研究发现,RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。7.就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。8.当细胞开始合成某种蛋白质时,RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合,使DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,然后形成一个 mRNA分子。9.tRNA分子比mRNA小得多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,即下图中序号①处,这一端为3'-端(3'-端、5'-端),另一端有3个碱基,既下图中序号③处,每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。在翻译过程中,核糖体是沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。10.RNA有三种。作为DNA信使的RNA叫信使RNA,也叫mRNA。此外还有转运RNA,也叫tRNA,以及核糖体RNA,也叫rRNA。tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程,但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。11.mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基又称作1个密码子,共有64个遗传密码子,其中AUG为起始密码子,编码甲硫氨酸;另外有3个可作为终止密码子不编码氨基酸。12.tRNA与其携带的氨基酸之间的对应关系是:一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,一种氨基酸可能由一种或多种tRNA识别并转运。根据氨基酸与密码子关系,只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列,而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列,其原因是几个密码子可能编码同一种氨基酸,有些碱基序列并不编码氨基酸,如终止密码等。13.密码子是指mRNA上3个相邻的碱基,在蛋白质合成过程中,密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。14.从密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨酸这样,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展的意义有:①增强密码子容错性,即:当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;②从密码子的使用频率来考虑,可以保证翻译的速度。这是因为当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸。15.在细胞质中,翻译是一个快速的过程。如下图中a、b、c依次表示mRNA、核糖体、肽链,图中显示a、b间的数量关系是一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。图示翻译方向是A→B,你判断依据是c中三条链越往B侧越长,可确认翻译方向是A→B。图中c所指的3条链的氨基酸序列相同,这是因为图中c所指的3条链的模板相同(均为a),故其氨基酸序列均相同。16.下图为中心法则图解,图中①~⑤对应的生理过程为:①复制、②转录、③复制、④翻译、⑤逆转录。从信息传递的角度来看,基因指导蛋白质合成的过程,就是遗传信息从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的过程。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,由此可见,生命是物质、能量和信息的统一体。17.DNA复制和遗传信息的转录都需要解旋,误认为都需要解旋酶:基因型为AaBb两对等位基因可能位于两对非同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上。18.区分不清密码子和反密码子:密码子:是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基,也称三联体密码子;密码子共有64种密码子,编码21种氨基酸,一种氨基酸可以由多种密码子编码。反密码子:与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基称为反密码子。19.误认为所有生物都要进行中心法则的全部生理过程:并非所有生物都能进行这5种生理过程;也并非所有细胞都能进行复制、转录和翻译。①只有分生组织细胞才能进行复制、转录、翻译;②高度分化的细胞只进行转录和翻译,不进行复制;③哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等细胞器,复制、转录翻译均不能进行。各类生物遗传信息的传递过程生物种类 举例 遗传信息的传递过程细胞生物以及DNA病毒 动物、植物、 细菌、真菌等RNA病毒 烟草花叶病毒逆转录病毒 艾滋病病毒(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。(2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能,发生在体细胞增殖或生殖细胞的形成过程中。(3)DNA的转录和翻译是实现遗传信息表达不可或缺的两个“步骤”,发生在个体发育的过程中。RNA→RNA的RNA自我复制过程和RNA→DNA的逆转录过程,只在少数病毒寄生到寄主细胞中以后才发生,是对中心法则的补充。(4)DNA的合成并不只发生在DNA复制过程中,也可发生在逆转录过程中、逆转录过程需要逆转录酶,该酶在基因工程中常用来催化合成目的基因。(5)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。20.误认为真核细胞和原核细胞基因表达过程相同:真核细胞的基因是先转录后翻译的;原核细胞的基因是边转录边翻译。真核细胞和原核细胞基因表达的区别真核细胞 过程 真核细胞的基因是先转录后翻译的,转录的主要场所是细胞核,转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质,翻译的场所是细胞质中的核糖体。原核细胞 过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜,mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来,所以会出现转录和翻译同时进行的现象。【易错题训练】1.下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链B.复制时,解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端2.下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述,错误的是( )A.DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNAB.一种密码子在不同细胞中决定不同种氨基酸C.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性D.反密码子是tRNA中与mRNA碱基互补配对的三个碱基3.科学家研究谷胱甘肽过氧化物酶的合成过程时发现,其mRNA中一个终止密码子UGA并没有导致肽链合成终止,而是决定一种未曾发现的氨基酸一硒代半胱氨酸。下列说法正确的是( )A.UGA的不同功能体现了密码子的简并性B.起始密码子和终止密码子是mRNA上转录的起点和终点C.谷胱甘肽过氧化物酶高温处理后,其空间结构和肽键均断裂D.谷胱甘肽过氧化物酶基因转录产生的RNA中可能含有两个UGA序列4.如图甲和图乙为多肽合成过程的示意图,相关叙述错误的是( )A.图甲中包含图乙所示过程B.图甲所示的多肽中的氨基酸序列完全相同:图乙中各个结构1合成的物质2也完全相同C.图乙物质1上的三个相邻碱基叫密码子,结构1读取到UAA时,物质2合成终止D.图甲①②处都发生了A与U之间的配对5.基因转录形成mRNA后,一条mRNA上可能同时串联多个核糖体进行翻译过程,形成多聚核糖体(如下图所示)。下列相关叙述合理的是( )A.同一DNA分子中不同的基因转录的模板链相同B.图示翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左至右C.转录过程中碱基配对方式是A―T、C-G,翻译过程中配对方式是A-U、C-GD.由核基因转录形成的mRNA,在转录完成之前即可连接核糖体进行翻译6.核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化7.翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNAD.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性8.研究发现,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是一类单链+RNA病毒,其自身RMA能直接作为模板合成蛋白质,其蛋白质衣壳外包有一层包膜,这层包膜主要来源于宿主细胞膜的磷脂层和膜蛋白组成,还含有一些病毒自身的糖蛋白,包膜可与宿主细胞膜融合。下列相关叙述正确的是( )A.SARS-CoV-2遗传物质的表达有3种碱基配对方式B.SARS-CoV-2进入宿主细胞的方式与噬菌体是相同的C.dATP是SARS-CoV-2遗传物质进行自我复制的原料之一D.新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA→RNA9.如图表示真核生物核DNA的部分遗传信息流,下列叙述正确的是( )A.酶A、酶B与酶C都能催化氢键断裂B.图中两个酶A均从左向右催化子链的合成C.非模板链和mRNA的碱基排列顺序相同D.图中两个过程均可发生在有丝分裂间期10.在基因表达过程中,当RNA聚合酶识别位于3'-UTR的终止子序列后,转录复合物解离,转录过程终止真核生物转录合成的mRNA前体要经过加工才能作为翻译的模板,如5’端加7-甲基鸟嘌呤核苷帽子结构,研究发现其能为核糖体识别mRNA提供信号。下列叙述正确的是( )A.转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成B.RNA聚合酶沿着基因模板链的5'端向3'端移动,直至读取到终止子C.转录的产物是mRNA,转录可以发生在细胞生命历程的任何时期D.5'端加帽能提高细胞核中翻译的速度11.下图表示真核生物的翻译过程。mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端,称5′帽子(5′cap),可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏;3′端有一个含100~200个A的特殊结构,称polyA尾,但对应基因的尾部却没有T串序列。下列叙述正确的是( )A.mRNA的5′端甲基化会导致翻译产物的分子质量增加B.polyA尾不是对应基因直接转录形成的C.据图可知,翻译从mRNA的3′端开始D.当终止密码子与相应的反密码子结合时,翻译过程终止12.核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化13.下图是大肠杆菌内某基因表达的过程示意图,①-⑦代表不同的结构或物质,I和Ⅱ代表生理过程。下列叙述正确的是( )A.过程I中的③表示RNA聚合酶,过程Ⅱ中⑤的形成与核仁有关B.过程I中的④表示mRNA,其延伸方向和核糖体的移动方向相反C.①②所属物质和④都是遗传信息载体,⑦是遗传信息的表达产物D.多个⑤共同参与同一条肽链的合成,提高了过程Ⅱ的效率14.已知一段用15N标记的双链DNA分子中,鸟嘌呤所占比例为20%,下列叙述正确的是( )A.该DNA的一条核苷酸链中(G+C):(A+T)=3:2B.由这段DNA转录出来的mRNA中,胞嘧啶占20%C.若将该DNA置于含14N的培养液中复制4次,子代DNA分子中只含14N的比例为7/8D.若该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸,则对应的DNA模板链至少含有3000个碱基(不考虑终止密码子)15.微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微 RNA 调控 lin - 14 蛋白质编码基因表达的相关作用机制。请据图回答下列问题:(1)过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是_____,该分子在过程B中所起的作用是_____。(2)①上可以相继结合多个核糖体,其意义是_____。当核糖体读取到①上的_____后,②③合成结束。完成合成的②③的的氨基酸序列_____(填“相同”或“不同”),原因是_____。(3)图中涉及的遗传信息的流动方向为_____。(4)由图可知,微 RNA 调控基因 lin - 14 表达的机制是 RISC - miRNA 复合物与①结合,抑制_____过程。答案以及解析1.答案:D解析:DNA复制和转录DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,由于DNA双链反向平行,故B错误;在转录过程中,不需要解旋酶参与,C错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端,D正确。2.答案:B解析:A、DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA,然后再由mRNA翻译给蛋白质,A正确;B、密码子具有通用性,生物界共用一套遗传密码,即一种密码子在不同细胞中决定同一种氨基酸,B错误;C、不同密码子编码同种氨基酸,在基因突变或其他原因导致mRNA上密码子出错时,生物性状可以不改变,所以可以增强密码子的容错性,C正确;D、反密码子是指tRNA上的三个碱基,这三个碱基可以与mRNA上的密码子碱基互补配对,D正确。故选B。3.答案:D解析:密码子的简并性指同一种氨基酸可以由多种密码子决定,A错误;起始密码子和终止密码子是mRNA上翻译的起点和终点,B错误;蛋白质经高温处理变性,其空间结构变得松散、伸展,肽键未断裂,C错误;谷胱甘肽过氧化物酶基因转录产生的mRNA中可能含有两个UGA序列,中间的UGA决定硒代半胱氨酸,后面的UGA使翻译过程终止,D正确。4.答案:B解析:图甲表示转录、翻译过程,图乙表示翻译过程,A正确。转录的单位是基因,不同基因转录产生的mRNA不同,合成的蛋白质不同,因此,图甲所示的多肽中的氨基酸序列不完全相同,B错误。图乙物质1为mRNA,其上的三个相邻碱基叫密码子,结构1核糖体读取到UAA时,物质2多肽链合成终止,C正确。图甲①②分别表示转录、翻译过程,两处都发生了A与U之间的配对,D正确。5.答案:B解析:A、转录是指通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,同一DNA分子中不同的基因转录的模板链不一定相同,A错误;B、核糖体沿mRNA的移动方向,可以根据图中合成肽链的长短方向进行判断,移动方向从肽链短的一端到长的一端,结合题图可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左至右,B正确;C、转录以DNA的一条链为模板合成RNA,故转录过程中碱基配对方式是A―U、C-G、T―A、G-C,翻译过程中配存在mRNA上密码子和tRNA上反密码子的互补配对,配对方式是A-U、C-G、U-A、G-C,C错误;D、对于真核生物而言,由于细胞核和细胞质存在空间上的分隔,对于真核生物而言,核基因先转录后翻译,而对于原核生物而言则是边转录边翻译,D错误。故选B。6.答案:B解析:A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非同时开始同时结束,C错误;D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。故选B。7.答案:D解析:A、tRNA链存在空间折叠,局部双链之间通过碱基对相连,A错误;B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA只能与密码子3'-GUA-5'配对,只能携带一种氨基酸,B错误;C、mRNA中的终止密码子,核糖体读取到终止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的tRNA结合,C错误;D、由题知,在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。故选D。8.答案:D解析:A、SARS-CoV-2遗传物质是RNA,且能直接作为模板合成蛋白质,这样只会发生A与U、G与C两种碱基配对方式,A错误;B、SARS-CoV-2进入宿主细胞要依赖包膜,包膜可与宿主细胞膜融合,而噬菌体不含有包膜,噬菌体颗粒不能与宿主融合,故二者进入宿主细胞的方式不同,B错误;C、SARS-CoV-2是一类单链+RNA病毒,不是DNA病毒,所以dATP不是SARS-CoV-2遗传物质进行自我复制的原料之一,C错误;D、SARS-CoV-2是一类单链+RNA病毒,其遗传物质是+RNA,同时+RNA可以作为翻译的模板。所以其遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA-RNA,D正确。9.答案:D解析:由[题图诠释]可知,酶A为DNA聚合酶,不能催化氢键断裂,酶B为解旋酶,酶C为RNA聚合酶,酶B与酶C能催化氢键断裂,A错误;DNA聚合酶催化子链沿5'→3'方向延伸,图中两条子链一条从左向右延伸、一条从右向左延伸, B错误;非模板链为DNA链,DNA和mRNA的碱基种类不同,故二者的碱基排列顺序也不同,C错误;有丝分裂间期会发生DNA的复制和基因的表达,D正确。10.答案:A解析:转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成,如DNA模板链与mRNA、mRNA与tRNA之间可形成氢键,也存在氢键的断裂,A正确;RNA聚合酶沿着基因模板链的3'端向5'端移动,直至读取到终止子,B错误;mRNA、tRNA、tRNA均是转录的产物,C错误;由题干信息可知,5'端加帽能为核糖体识别mRNA提供信号,翻译的场所在细胞质中,故其能提高细胞质中翻译的速度,D错误。11.答案:B解析:A、mRNA的5′端甲基化后的碱基序列不会被翻译形成氨基酸,因此不会导致翻译产物的分子质量增加,A错误;B、根据对应基因的尾部没有T串序列,而在mRNA的3′端有一个含100~200个A的特殊结构,因此可说明polyA尾不是对应基因直接转录形成的,B正确;C、根据图中肽链的长短可知,翻译从mRNA的5′端开始,C错误;D、终止密码子一般不对应氨基酸,因此没有反密码子与之对应,D错误。故选B。12.答案:B解析:A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非同时开始同时结束,C错误;D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。故选B。13.答案:C解析:A、过程Ⅰ为转录,其中的③表示为RNA聚合酶,过程Ⅱ为翻译过程,⑤为核糖体,大肠杆菌为原核生物,不含核仁,A错误;B、过程Ⅰ为转录,④表示mRNA,由图可知,mRNA的延伸方向为从右向左,由肽链长度可知,核糖体的移动方向为从右向左,B错误;C、①②为DNA分子的两条链,④为mRNA,DNA、RNA都是遗传信息的载体,⑦蛋白质是遗传信息表达的产物,C正确;D、⑤为核糖体,有多个核糖体结合在一条mRNA分子上,形成多条相同的肽链,提高了蛋白质的合成效率,D错误。故选C。14.答案:C解析:双链DNA分子中,两条链碱基互补配对(A一T、G一C),故碱基数量A=T、G=C,鸟嘌呤(G)所占比例为20%,则C(胞嘧啶)所占比例也为20%,两者之和所占比例为40%;腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)所占比例之和为60%,A、T各占30%。DNA分子中互补碱基之和所占比例与每一条链中该比例相等,故该DNA的每一条核苷酸链中(G+C):(A+T)=2:3,A错误。DNA的转录是以一条链为模板进行的,故不能推断由这段DNA转录出来的mRNA中胞嘧啶的比例,B错误。若将该DNA置于含14N的培养液中复制4次,产生的DNA分子共有24=16(个),根据DNA半保留复制的特点,子代中有2个DNA分子含有15N和14N,其余都只含14N,固含14N的DNA分子所占比例为7/8,C正确。基因控制蛋白质合成的过程中,以基因(双链)中的一条链为模板通过碱基互补配对控制合成mRNA(单链),mRNA上每三个相邻的碱基作为一个密码子决定肽链中的一个氨基酸,mRNA中碱基数至少是肽链中氨基酸数的3倍。若不考虑终止密码子,该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸,则mRNA中碱基数至少是500×3=1500(个),对应的DNA模板链至少含有1500个碱基,D错误。15.答案:(1)tRNA;运输氨基酸(2)(同时进行多条肽链的合成,)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质(提高翻译的效率);终止密码子;相同;合成②③的模板mRNA相同(3)DNA→RNA→蛋白质(4)翻译解析:(1)过程B表示翻译,其中①表示信使RNA,与RNA发生碱基互补配对,作用是运输氨基酸。(2)①表示信使RNA,可以相继结合多个核糖体,其意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,②的肽链长,相关核糖体先结合到①信使RNA上,当核糖体读取到①上的终止密码子后,②③合成结束。图中②③相同,因为它们是由同一条mRNA为模板控制合成的。(3)图中遗传信息的传递过程包括转录和翻译,因此传递方向为:DNA→RNA→蛋白质。(4)由图可知,微RNA调控基因in-l4表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制翻译过程。 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