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第19 讲 遗传综合实验分析
目录
01 课标达标练
【题型一】基因位于细胞质还是细胞核的判断
【题型二】基因在常染色体和性染色体位置的判断
【题型三】确定基因在几号染色体上
【题型四】确定基因在染色体的相对位置
02 能力突破练（新情境+新考法+新角度）
03 高考溯源练
题型一 基因位于细胞质还是细胞核的判断
1．家蚕（ZW 型）某些性状的遗传为延迟遗传，即子代的表型受母本基因型制约而不由自身基因型决定，
且表现为核基因表达晚一代的现象。研究人员选用蚕茧形状不同的纯合雌、雄个体进行下图所示正、反交
实验，F1分别自由交配得F2。下列叙述错误的是（ ）
A．据图示结果判断蚕茧形状的遗传可能不是伴性遗传
B．图示结果说明蚕茧形状的遗传可能是细胞质遗传
C．若F2的表型均相同，则为延迟遗传
D．判断控制圆形蚕茧的是显性基因
2．紫茉莉的叶子颜色分为三种类型——绿色、白色和斑色（绿白相间）。杂交实验表明，对于绿色母本
和白色母本而言，无论父本的叶子颜色如何变化，其后代的叶子颜色都为母本对应的颜色；而当母本为斑
色时，无论父本的叶子颜色如何变化，后代则都表现出白色、斑色、绿色三种性状。有兴趣小组在初步研
究后发现，这种性状的变化与叶肉细胞中的叶绿体正常与否（正常的呈绿色，不正常的呈白色）有关：含
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有正常叶绿体的叶肉细胞呈绿色；只含有不正常叶绿体的叶肉细胞呈白色。下列相关叙述正确的是（
）
A．绿色植株的全部叶肉细胞只有正常的叶绿体；白色植株的全部叶肉细胞只有不正常的叶绿体；斑色
植株的全部叶肉细胞为正常叶绿体和不正常叶绿体都有
B．斑色植株和斑色植株杂交，后代出现白色、斑色、绿色是因为发生了性状分离，且后代中白色、斑
色、绿色植株有一定的性状分离比
C．紫茉莉叶子颜色的遗传方式属于细胞质遗传
D．若取斑色植株的绿色细胞进行无性繁殖，则得到的后代植株中一定只有斑色
3．袁隆平团队发现了野生水稻雄性不育株——“野败”，为杂交水稻的研究打开了新局面。“野败”的
雄蕊发育不正常，但雌蕊正常，可以接受外来的花粉而繁殖后代。下列说法正确的是（ ）
A．若“野败”性状与细胞质基因有关，则该基因不能传递给下一代
B．“野败”不能通过自交将不育特性传递给子代，因此该变异类型是不可遗传的变异
C．利用“野败”培育杂交水稻时无须进行去雄，可大大减轻杂交操作的工作量
D．若要确定控制不育性状基因的位置，则可让“野败”与其他水稻品种进行正反交实验
题型二 基因在常染色体和性染色体位置的判断
4．研究者在培养野生型红眼果蝇时，发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。已知该眼色受两对等位基因控
制，为研究该眼色遗传规律，将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．上述杂交结果符合基因的自由组合定律
B．这两对基因有一对位于性染色体上
C．F2红眼雄蝇的基因型共有3 种
D．F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交，得到奶油眼雌蝇的概率为1/12
5．虎的性别决定方式为XY 型，野生型虎毛色为黄色底黑条纹（黄虎），控制虎毛色的基因如果发生变异
就会形成白虎。若白虎是由黄虎的单基因突变引起的，下图为虎毛色的遗传系谱图。下列分析错误的是（
）
A．关于白色毛发的遗传方式，可以排除的只有伴Y 遗传
B．若白色毛发的遗传方式为伴X 隐性遗传，Ⅱ4、Ⅱ7相互交配后代是白虎的概率为1/4
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C．若白色毛发的遗传方式为常染色体显性遗传，Ⅱ3、Ⅱ7基因型一定相同
D．若要进一步明确虎毛色的遗传方式，可以选择Ⅱ3、Ⅱ4相互交配，根据后代的性状表现判断
6．果蝇的眼色有红色、紫色和白色，受两对等位基因A/a 和B/b 控制。果蝇眼色色素的产生必须有显性基
因A；而显性基因B 使色素呈紫色，隐性基因b 使色素呈红色；不产生色素的个体的眼睛呈白色。现以两
个纯系果蝇进行杂交实验，结果如图。下列说法正确的是（ ）
A．果蝇眼色性状遗传一定遵循基因的自由组合定律
B．B/b 基因可能位于XY 染色体的同源区段上
C．F1自由交配，F2代中红眼所占的比例为3/8
D．若图示为正交，则反交的F1代可能会出现白眼性状
题型三 确定基因在几号染色体上
7．某植物（2N=14）的宽叶（显性）与窄叶（隐性）受7 号染色体上一对等位基因B/b 控制，该植物种群
中存在7 号染色体有三条的7 三体植株。7 三体植株减数分裂时，3 条7 号染色体的任意两条移向细胞一极，
剩下1 条移向另一极，产生的配子均可育，但含两条7 号染色体的配子受精后正常发育率为50%。将纯合
的7 号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1，选择F1中三体植株与正常窄叶植株测交得到F2，
下列叙述错误的是（ ）
A．7 三体植株减数分裂过程中细胞中最多有16 条染色体
B．F1中三体植株产生的配子B BB Bb b=2 1 2 1
∶
∶
∶
∶∶∶
C．测交所得的F2中宽叶与窄叶的比例为5 1∶
D．测交所得的F2中三体植株占比为1/3
8．二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体，称为三体(2n＋1，配子育性及结实率与二倍体相同)。
科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体，分别与野生型水稻的隐性突变体(2n＝
24)杂交，获得F1。F1植株单独种植，自交得到F2，分别统计各自F2的表型和比例，可以判断突变基因在染色体
上的位置。下列说法错误的是( )
A．减数分裂过程中，某对同源染色体未分离移向同一极，可能会导致子代中出现三体
B．需构建12 种野生型水稻三体，分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置
C．若某F1植株三体子代中野生型与突变型的比例为35 1∶，说明突变基因位于该三体所在的染色体上
D．若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为5 1∶，则突变基因不位于该三体所在的染色体上
9．水稻白叶枯病是一种世界性细菌病害，可造成极大的产量损失。选育抗病水稻意义重大。科研团队利
用现代生物技术鉴定得到抗水稻白叶枯病的Xa7 基因。回答下列问题:
(1)不同的抗性基因特性不同，部分在低温诱导下表现出抗性，而水稻主产区位于低纬度地带，其中Xa7 基
因存在于热带地区的水稻品种中，Xa7 基因的优点可能是 。研究发现白叶枯病病菌基因A 表达的
蛋白A 引发Xa7 基因的抗性，基因A 在各种白叶枯病菌株中均有发现，这表明Xa7 基因还可能具有的优点
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是 。水稻品种084 是高抗白叶枯病品种，经鉴定具有Xa7 基因。
(2)研究表明能诱发基因突变的因素均可引起染色体结构变异。为进一步确定Xa7 基因的染色体位置，根据
信息完善实验步骤。
实验处理:野生型084 种子用 （填处理因素）处理，后续均培养至植株;
抗性鉴定:制备适宜浓度的 悬液并接种所有植株，观察病斑长度以判断抗性强弱;
筛选:从中选择病斑长度 （填“大”或“小”）的植株，提取DNA 进行基因测序;
比对分析:将测序结果与野生型084 品种的基因序列比对，结果显示3 株缺失5 号与6 号染色体相同片段，4
株缺失6 号与10 号染色体相同片段，说明Xa7 基因位于 号染色体上。
(3)育种学家将培育的高抗病纯合水稻品种（标记为甲，抗病基因用M 表示）与另一无抗病基因的水稻
（标记为乙）杂交，所得的F1自交，检测F2群体中不同植株的基因型，发现不同基因型的个体分别为MM
12 株、Mm 71 株、mm 60 株。F1自交产生三种不同基因型的个体，说明F1形成配子时 ，
（填“符合”或“不符合”）基因分离定律。科研人员推测:“F1产生的雌配子育性正常，而带有基因M 的
花粉成活率很低。”由F2群体中不同植株的基因型数量可知，F1产生的雄配子的基因型及比例为 。
请利用亲本及F1设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代表型及其比例 。
题型四 确定基因在染色体的相对位置
10．研究表明，雌性家蚕细胞减数分裂过程中不发生染色体的互换。雄性家蚕细胞减数分裂过程中可能发生染
色体的互换，若两对基因位于一对同源染色体上，通常可形成数量不等的四种配子(两多两少)，但是若这两对基
因在一对同源染色体上且位置相距很远，则可形成比例近似1∶1∶1∶1 的四种配子，与两对基因独立遗传的情
况相似。现有基因型为AABB 和aabb 的家蚕品系，两对基因各控制一对相对性状，请以这些家蚕为材料，设计
杂交实验，验证这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远(用文字描述)。
实验方案：
①取______________________________________进行杂交；
②_______________________；预期结果及结论：______________________________________。
1．遗传学上常选用果蝇作为实验材料，请回答与果蝇相关的生物学问题：
(1)已知果蝇的残翅与长翅是一对相对性状（由基因A、a 控制），直刚毛与卷刚毛是另一对相对性状（由
基因B、b 控制），且两对相对性状各自的显隐关系未知。将纯合雌性长翅直刚毛和纯合雄性残翅卷刚毛
果蝇杂交得到子一代，子一代雌雄果蝇随机交配，得到子二代的表现型及比例如下表所示：
长翅直刚毛
残翅直刚毛
长翅卷刚毛
残翅卷刚毛
雄性
3/8
1/8
3/8
1/8
雌性
3/4
1/4
0
0
上述两对相对性状的遗传 （选填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。控制直刚毛和卷刚毛
这对性状的基因位于 （选填“X 染色体”或“常染色体”），判断依据是 。
(2)灰身和黑身是果蝇的另一对相对性状，灰身对黑身为完全显性，由位于常染色体上的D、d 基因控制。
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现有杂交实验如下：纯合灰身长翅卷刚毛♂×纯合黑身残翅卷刚毛♀→F1，F1中雄果蝇的基因型为 ，若
要用该杂交实验中的亲本和子代果蝇进行一次测交实验判断果蝇翅型基因（A、a）和果蝇体色基因（D、
d）是否位于同一对同源染色体上，简要写出实验思路 。
(3)在不考虑致死、基因相互作用和染色体片段交换的情况下，（2）的测交结果出现灰身长翅卷刚毛♂：
灰身长翅卷刚毛♀：黑身残翅卷刚毛♂：黑身残翅卷刚毛♀=1 1 1 1
∶∶∶，请在下方方框中画出（2）杂交实验
中F1雄果蝇的三对基因在染色体上的位置关系。（说明：方框中为果蝇部分染色体，若某基因位于该条染
色体上，请标在对应染色体上的“—”处）
2．科研人员以ZW 型性别决定的鸟类为研究对象，发现其羽毛颜色红羽、白羽由常染色体上
的A/a 基因控制，羽形(长羽、中羽、短羽)由Z 染色体上的B/b 基因控制，羽毛长短由B 基因的个数决定。
进一步研究发现，W 染色体上存在一段增强子序列，个体中有 En-hW 存在时B 基因能够双倍表达。实验
小组用纯合红羽短羽雌性与纯合白羽长羽雄性杂交，F₁ 中雌性个体全部为红羽长羽，雄性个体全部为红羽
中羽。F₁ 雌雄个体随机交配产生F₂。回答下列问题：
(1)根据实验结果分析，亲本的基因型为 (若存在增强子序列，需标出)；不考虑性别，F₂ 中出
现的红羽长羽个体与白羽短羽个体的比例是 。若从 F₂ 中随机选取一只红羽长羽雌性与一只
白羽中羽雄性杂交，子代出现白羽短羽个体的概率为 。
(2)某科研小组选用了某种基因型的雌性幼体欲验证 EnhW 对B 基因的调控作用，设计以下实验。
实验组1：敲除雌性个体 W 染色体上的 EnhW 序列，预期表型为 ；
实验组2：敲除雌性个体Z 染色体上的B 基因序列，预期表型为 。
对照组： ，预期表型为长羽。
(3)已知基因a 是由基因A 突变产生的。为研究基因的突变情况，研究人员用同种限制酶处理基因后的电泳
结果如图所示。据图2 分析，与基因A 相比，基因a 碱基序列的改变最可能是由 引起的。
3．普通小麦是二倍体两性花作物，其抗病/感病由等位基因A/a 控制，抗倒伏/倒伏由等位基因B/b 控制，
早熟/晚熟由等位基因D/d 控制。研究人员用纯合抗病抗倒伏早熟小麦与纯合感病易倒优晚熟小麦杂交，F1
均表现为抗病抗倒伏早熟，F1自交得到F2，统计F2表型及株数，实验结果如下表所示。
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表型
抗病抗倒
伏早熟
抗病抗倒
伏晚熟
感病易倒
伏早熟
感病易倒
伏晚熟
实际统计
株数
（株）
1450
480
480
160
回答下列问题。
(1)下列图①~④中，能正确表示F1正常体细胞中部分基因与染色体关系的是 ，判断的依据是
。
(2)让F1与感病易倒伏晚熟植株杂交，子代表型及比例为 。
(3)若要快速获得纯合抗病抗倒伏晚熟植株，需要设计育种方案，简单的育种思路是 。
4．“端稳中国碗，装满中国粮”，玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物，是我国重要的粮食作
物，其籽粒的颜色受两对等位基因A、a 和B、b 控制。A 基因存在时，能合成酶Ⅰ；B 基因存在时，酶Ⅱ
的合成受到抑制。籽粒颜色的转化关系为：白色
→黄色
紫色。回答下列相关问题：
(1)紫色玉米的基因型有 （写基因型），将杂合白粒玉米植株自交，所结的玉米籽粒中籽粒颜色
为紫色的概率是 。
(2)三体（2n+1）细胞减数分裂时，任意配对的两条染色体分离时，未配对的另一条染色体随机移向细胞的
一极。已知玉米的某突变株表现为黄叶（dd），与9 号三体（其产生的含有1 条或2 条9 号染色体的配子
活性相同且受精后均能发育）绿叶纯合植株杂交，再选择F1中的三体与黄叶突变株杂交得到F2，统计F2中
绿叶植株和黄叶植株的比例。
预期结果：①若 ，则基因d 位于9 号染色体上；
②若 ，则基因d 不位于9 号染色体上。
(3)科研人员发现，细胞质雄性不育玉米可被显性核恢复基因（R 基因）恢复育性，T 基因表示雄性不育基
因，位于细胞质中。（注：通常在括号外表示质基因，括号内表示核基因）。质（核）基因型为T（Rr）
的个体自交，后代中出现雄性不育的概率是 。
一、单选题
1．（2024·浙江·高考真题）某昆虫的翅型有正常翅和裂翅，体色有灰体和黄体，控制翅型和体色的两对等
位基因独立遗传，且均不位于Y 染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1
表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2 2 1 1
∶∶∶。让全部F1相同翅
型的个体自由交配，F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的（ ）
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A．1/12
B．1/10
C．1/8
D．1/6
2．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为 XY 型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对
相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y 染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1 只杂交获
得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4 种表型，且比例相等。不考虑突变、互换和致死。
下列关于该杂交实验的叙述，错误的是（ ）
A．若F₁ 每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B．若 F₁ 每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可都位于 X 染色体
C．若F₁ 有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D．若
有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
3．（2023·北京·高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、
雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（ ）
A．控制两对相对性状的基因都位于X 染色体上
B．F1雌果蝇只有一种基因型
C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变
D．上述杂交结果符合自由组合定律
4．（2022·河北·高考真题）研究者在培养野生型红眼果蝇时，发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究
该眼色遗传规律，将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B．F2红眼雌蝇的基因型共有6 种
C．F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交，得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D．F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交，均能得到奶油眼雌蝇
二、非选择题
5．（2023·福建·高考真题）甜瓜幼果果皮有深绿色和浅绿色之分。为探究甜瓜幼果果皮颜色的遗传规律，
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科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)幼果果皮颜色由4 号染色体上的等位基因A/a 控制。将深绿色甜瓜与浅绿色甜瓜杂交，F1幼果为深绿色，
F1自交后，F₂ 深绿色幼果中纯合子所占的比例为 。
(2)研究发现，基因M 与甜瓜幼果的叶绿素积累有关，蛋白A 能通过与基因M 的启动子结合来增强基因M
的表达。测序结果表明，果皮浅绿色基因a 是由基因A 突变而成，相关信息如图所示。
①据图分析，与蛋白
A 相比，蛋白a 发生的变化是 ，判断依据是 。
②结合上述研究结果，解释甜瓜幼果浅绿色果皮形成的原因 。
(3)已知甜瓜果皮有条纹基因B 与无条纹基因b 也位于4 号染色体上。现有两个纯合甜瓜品种： 幼果深绿
色无条纹和幼果浅绿色有条纹，设计一个杂交实验证明控制甜瓜果皮两对性状的基因位于同一对染色体上。
（用遗传图解表示，不考虑染色体互换）
6．（2023·江苏·高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一
系列杂交实验。请回答下列问题：
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下：
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛
↓
F1 灰体长刚毛
测交 F1灰体长刚毛
× 黑檀体短刚毛♀
↓
测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛
1 ： 1
据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3 为3 种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因
相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下：
P A1×A2
↓
F1 野生型
P A2×A3
↓
F1 突变型
P A1×A3
↓
F1 野生型
据此分析A1、A2、A3 和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间
的相对位置 （A1、A2、A3 隐性突变基因分别用a1、a2、a3 表示，野生型基因用“+”表示）。
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(3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因
t 纯合时，会使性染色体组成为XX 的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下：
P 截刚毛♀ × 正常刚毛
↓
F1 截刚毛♀ 截刚毛
正常刚毛
3 ： 1 ： 4
据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雄性个体的基因型有 种；若F1自由交配产生F2，其中截
刚毛雄性个体所占比例为 ，F2雌性个体中纯合子的比例为 。
7．（2023·山西·高考真题）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，
眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t 控制，眼色由等位基因R/r 控制。某小组以长翅
红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼
雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列
问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是 。
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是 。
杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比
例为 。
8．（2022·海南·高考真题）家蚕是二倍体生物（2n＝56），雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某
研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见
表。回答下列问题。
突变体表型
基
因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12 号
第二多星纹
b
12 号
抗浓核病
d
15 号
幼蚕巧克力色
e
Z
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上，该性状的遗传总是和性别相关联，这种现象称为
。
(2)表中所列的基因，不能与b 基因进行自由组合的是 。
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(3)正常情况下，雌家蚕的1 个染色体组含有 条染色体，雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期
的细胞含有 条W 染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病（D）对抗浓核病（d）为显性，黑色（E）对巧克力色（e）为显性。为鉴定一只不抗浓
核病黑色雄性幼蚕的基因型，某同学将其饲养至成虫后，与若干只基因型为ddZeW 的雌蚕成虫交配，产生
的F1幼蚕全部为黑色，且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1 1∶，则该雄性幼蚕的基因型是
。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有
鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还
是Z 染色体上（不考虑Z、W 同源区段），并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预
期结果及结论。
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