届 一轮复习人教版基因的分离定律 学案.docx
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届一轮复习人教版基因的分离定律学案
2020届一轮复习人教版基因的分离定律学案
考试说明1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
2.基因的分离定律(Ⅱ)。
考点一 基因分离定律的发现与实质
1.豌豆作为实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3.分离定律发现的实验过程(假说—演绎法)
4.分离定律的内容
(1)研究对象:
控制 的遗传因子。
(2)时间:
形成 时。
(3)行为:
成对的遗传因子发生 。
(4)结果:
分离后的遗传因子分别进入 中,随 遗传给后代。
正误辨析
(1)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。
( )
(2)用豌豆杂交时,需在开花前除去母本的雌蕊。
( )
(3)F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌、雄配子的随机结合。
( )
(4)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。
( )
(5)一对杂合的黑色豚鼠交配,一胎产仔四只,一定是3黑1白。
( )
(6)白化病遗传中,基因型为Aa的双亲产生一正常个体,其中携带者的概率是1/2。
( )
教材拓展
[必修2 P7]本来开白花的花卉(该种花卉为自花受粉植物),偶然出现了开紫花的植株,怎样获得开紫花的纯种呢?
1.遗传学核心概念及其联系
(1)基本概念的联系
图5-14-1
(2)相同基因、等位基因、非等位基因辨析
图5-14-2
①相同基因:
同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。
如图5-14-2中A和A就叫相同基因。
②等位基因:
同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。
如图5-14-2中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
③非等位基因:
非等位基因有两种情况。
一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图5-14-2中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
(3)遗传学研究中5种交配类型的比较
交配类型
含义
应用
杂交
基因型不同的个体相互交配的过程
①探索控制生物性状的基因的传递规律
②将不同的优良性状集中到一起,得到新品种
③显隐性的判断
自交
一般指植物的自花传粉,但有时也指两个基因型相同的个体相交
①连续自交并筛选可以不断提高种群中显性纯合子的比例
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
待测个体(F1)与隐性纯合子相交
可用于测定待测个体(F1)的基因型、产生的配子的类型及其比例
正交和
反交
正交和反交是一对相对概念
若正交为♀A(性状)×♂B(性状),则反交为♀B(性状)×♂A(性状)
若正交为♀B(性状)×♂A(性状),则反交为♀A(性状)×♂B(性状)
常用于判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传,基因在常染色体上还是在X染色体上
2.分离定律实质的解读
(1)细胞学基础:
图5-14-3表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程。
图5-14-3
由图可知,基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子,比例为1∶1。
(2)分离定律的实质:
等位基因随同源染色体的分开而分离。
(3)作用时间:
有性生殖形成配子时(减数第一次分裂的后期)。
(4)适用范围:
①进行有性生殖的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
命题角度1 考查孟德尔的豌豆杂交实验过程分析
1.[2018·甘肃天水一中模拟]孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。
下列关于孟德尔的遗传学实验的叙述中,正确的是( )
A.豌豆为闭花传粉植物,在杂交时应在父本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理等
B.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
C.杂交实验过程运用了正反交实验,即紫花(♀)×白花(♂)和白花(♂)×紫花(♀)
D.F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合
2.某小组模拟孟德尔杂交实验,用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,得到的子一代(F1)都是高茎。
用F1进行实验2,发现子二代(F2)中,高茎数目约为矮茎的三倍。
实验2采用的方法是( )
A.正交实验
B.反交实验
C.自交实验
D.测交实验
命题角度2 考查遗传学核心概念及其联系
3.下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,XAY、XaY属于纯合子
③不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
④A和A、b和b不属于等位基因,C和c属于等位基因
⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离,两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
A.2项B.3项
C.4项D.5项
4.[2017·全国卷Ⅲ]下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
命题角度3 考查分离定律的实质与验证
5.孟德尔一对相对性状的杂交实验中,能直观体现基因分离定律实质的是( )
A.F1只表现为一种亲本性状
B.测交后代的比例为1∶1
C.F2基因型的比例为1∶2∶1
D.F1产生的雌、雄配子比例为1∶1
6.[2018·河北冀州中学模拟]水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。
下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
技法提炼 “四法”验证分离定律
(1)自交法:
若自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:
若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法:
取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法:
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型且比例为1∶1,则符合基因的分离定律。
命题角度4 假说—演绎法的理解和应用
7.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎推理”过程的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的,生物体细胞中遗传因子成对存在
B.由F2出现了3∶1的性状分离比推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状比例接近1∶1
D.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种基因型个体比例接近1∶2∶1
8.[2018·衡阳六校联考]假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。
利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。
下列关于孟德尔研究过程的分析,正确的是( )
A.孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C.为了验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
D.测交后代性状分离比为1∶1,可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
技法提炼 假说—演绎法
在观察和分析基础上提出问题⇒通过推理和想象提出解释问题的假说⇒根据假说进行演绎推理⇒再通过实验检验演绎推理的结论。
如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
这是现代科学研究中常用的一种科学方法,除孟德尔外,摩尔根验证基因在染色体上及确认DNA分子半保留复制方式均运用了假说—演绎法。
考点二 基因分离定律的基本解题方法
1.相对性状中显隐性的判断
(1)根据子代性状判断
图5-14-4
(2)假设推证法
以上方法无法判断时,可以用假设法来判断性状的显隐性。
在运用假设法判断显性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。
但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。
(3)设计杂交实验判断显隐性
图5-14-5
2.亲子代基因型、表现型的推断
(1)分离比法
①根据亲代推断子代基因型、表现型的种类及比例
亲本
子代基因型种类及比例
子代表现型及比例
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
②由子代推断亲代的基因型(逆推型):
子代
(2)基因填充法:
根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因;若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(3)隐性突破法:
如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。
3.连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算
(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
所占比例
1-
-
Fn
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
-
+
-
(2)根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如图5-14-6所示:
图5-14-6
①亲本必须是杂合子,n是自交次数或代数;
②由该曲线得到的启示:
在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。
(3)杂合子Aa连续多代自交并逐代淘汰隐性个体,自交n次后,显性个体中,显性纯合子AA所占比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子Aa所占比例为2/(2n+1)。
命题角度1 显隐性判断及纯合子、杂合子的判断
1.[2018·宜昌模拟]已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。
某牧民让两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊。
判断一只白色公羊是纯合子还是杂合子的实验方案有如图5-14-7所示的两种,已知方案一中母羊的基因型为Aa,方案二中母羊的基因型为aa,下列判断错误的是( )
图5-14-7
A.①全为白色
B.②黑色∶白色=3∶1
C.③全为白色
D.④黑色∶白色=1∶1
2.玉米的非糯性与糯性是一对相对性状,非糯性籽粒及花粉中含直链淀粉,遇碘液变蓝黑色;糯性籽粒及花粉中含支链淀粉,遇碘液变红褐色。
现有纯种的非糯性玉米和纯种的糯性玉米。
据此回答下列问题:
(1)要验证控制这对性状的基因遵循基因的分离定律,可采用的用时较短的实验方法是
(写出思路即可)。
(2)若要探究非糯性与糯性的显隐性关系,请写出实验思路并预测实验结果和结论:
。
技法提炼 纯合子和杂合子的常用实验探究方法
(1)自交法
待测
(2)测交法:
待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
待测个体
(3)花粉鉴定法
待测个体
花粉
命题角度2 基因型和表现型的推导及相关计算
3.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传,现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计如下表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。
下列有关叙述错误的是( )
选择的亲本及杂交方式
预测子代表现型
推测亲代基因型
第一组:
紫花自交
出现性状分离
③
①
④
(续表)
选择的亲本及杂交方式
预测子代表现型
推测亲代基因型
第二组:
紫花×红花
全为紫花
DD×dd
②
⑤
A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B.若①全为紫花,则④为DD×Dd
C.若②为紫花和红花的数量之比是1∶1,则⑤为Dd×dd
D.若③为Dd×Dd,则判定依据是子代出现性状分离
4.假设控制番茄叶颜色的基因用D、d表示,红色和紫色为一对相对性状,且红色为显性。
杂合的红叶番茄自交获得F1,将F1中表现型为红叶的番茄自交得F2。
下列叙述正确的是( )
A.F2中无性状分离
B.F2中性状分离比为3∶1
C.F2红叶个体中杂合子占2/5
D.在F2中首次出现能稳定遗传的紫叶个体
技法提炼 依据配子的概率计算
先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。
命题角度3 杂合子连续自交类
5.将基因型为Aa的豌豆连续自交,统计后代中纯合子和杂合子的比例,得到如图5-14-8所示曲线图。
下列分析不正确的是( )
图5-14-8
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例
考点三 基因分离定律特殊题型拓展
题型一 自交与自由交配
(1)自交是指同种基因型的个体之间交配,子代情况只需统计各自交结果。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指AA×AA、Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
以基因型为
AA、
Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况如下:
♂×♀
(3)两种自由交配类型的区别
①在连续自由交配且不淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例均不变。
②在连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例都发生改变。
【典题示导】
1.将基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,并均分为①②两组,在下列情况下:
①组全部让其自交;②组让其所有植株间自由传粉。
则①②两组的植株上基因型为AA的种子所占比例分别为( )
A.1/9、1/6B.1/2、4/9
C.1/6、1/9D.4/9、1/2
2.某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/5( )
A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
易错提醒
自交的有关计算只能用列举法,不能用配子法;自由交配的有关计算中列举法和配子法都可用,但配子法简捷、快速,不易出错。
题型二 复等位基因类
在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个,此时这些基因就称为“复等位基因”。
不要认为复等位基因违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则,事实上复等位基因在体细胞中仍然是成对存在的。
如人类的ABO血型是由“i、IA、IB”3个复等位基因决定的。
当两个显性基因同时存在时,两个显性性状同时显现,如IAIB表现为AB型,此现象称为共显性。
这种现象也会导致后代出现不同于3∶1的分离比。
【典题示导】
3.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表,若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )
纯合子
杂合子
WW 红色
ww 纯白色
WSWS 红条白花
WPWP 红斑白花
W与任一等位基因 红色
WP与WS、w 红斑白花
WSw 红条白花
A.3种,2∶1∶1∶1B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1D.2种,3∶1
4.[2018·西安八校联考]研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:
Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。
为确定这组基因间的关系,研究人员进行了部分杂交实验,结果如下表,据此分析下列选项正确的是( )
组别
亲代表现型
子代表现型
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
22
0
0
7
2
黑×白化
10
9
0
0
3
乳白×乳白
0
0
30
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A.两只白化的豚鼠杂交,后代不会出现银色个体
B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C.无法确定这组等位基因间的显性程度
D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现4种毛色
题型三 致死问题
(1)胚胎致死
①隐性致死:
由于aa死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为Aa∶AA=2∶1。
②显性纯合致死:
由于AA死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为Aa∶aa=2∶1。
(2)配子致死:
致死基因在配子时期发挥作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
例如A基因使雄配子致死,则Aa自交时,只能产生一种成活的a雄配子,A、a两种雌配子,形成的后代有两种基因型且比例为Aa∶aa=1∶1。
【典题示导】
5.某种品系鼠毛色的灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果,由此推断错误的是( )
杂交组合
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色,1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色,1/2灰色
A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
6.凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制,且单瓣对重瓣为显性,在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育,卵细胞不论含显性基因还是隐性基因都可育。
现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1,下列有关F1中单瓣与重瓣的比值分析正确的是( )
A.单瓣与重瓣的比值为3∶1
B.单瓣与重瓣的比值为1∶1
C.单瓣与重瓣的比值为2∶1
D.单瓣与重瓣的比值无规律
技法提炼
若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1,而非正常的3∶1时,则推断可能是显性纯合致死,并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa,杂合子)。
解决此类题目只要依照题干要求写出遗传图解,将致死个体去除即可。
而对于由复等位基因控制的性状遗传,解题的技巧为先写出相应的基因型与对应的表现型,便可选择相应品种进行杂交实验。
题型四 不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红色花(Rr),F1自交后代有3种表现型:
红色花、粉红色花、白色花,性状分离比为1∶2∶1。
【典题示导】
7.[2018·江苏淮安模拟]萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果如图5-14-9所示。
下列相关叙述错误的是( )
图5-14-9
A.红花植株与红花植株杂交,后代均为红花植株
B.白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株
C.红花植株与白花植株杂交,后代只有紫花植株
D.决定萝卜花色的等位基因遗传时不符合基因分离定律
题型五 从性遗传类
在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象,然而该类基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。
从性遗传的本质为表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
【典题示导】
8.已知控制牛的有角(HA)和无角(HB)的等位基因位于常染色体上,公牛体内HA对HB为显性,母牛体内HB对HA为显性,下列有关叙述错误的是( )
A.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型及比例为有角∶无角=3∶1
B.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中母牛的表现型及比例为有角∶无角=1∶3
C.纯合有角公牛和纯合的有角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角
D.纯合有角公牛和纯合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角
9.秃顶在男性中表现较多,女性中表现极少,一般在30岁以后表现出来。
通过调查发现:
秃顶的女子与正常的男子婚配所生的男孩全部是秃顶,女孩全部正常。
纯合体的秃顶男子与正常的女子婚配,女儿有正常也有秃顶,儿子全秃顶。
就此分析,下列说法正确的是( )
A.控制秃顶性状的基因是位于X染色体上的显性基因
B.该秃顶性状表达与性别有关但不属于伴性遗传
C.父亲正常、母亲正常不可能生出秃顶的儿子
D.女儿秃顶时父亲不一定秃顶,母亲一定秃顶
题型六 表型模拟
生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致存在表现型与基因型不符合的现象。
如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表现型、基因型与环境的关系如下表:
温度
表现型
基因型
25℃(正常温度)
35℃
VV、Vv
长翅
残翅
vv
残翅
【典题示导】
10.[2018·河南九校联考]某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。
在25℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。
下列说法错误的是( )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物体的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
C.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株
真题·预测
1.[2018·全国卷Ⅲ]下列研究工作中由我国科学家完成的是( )
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
2.[2018·江苏卷]一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异
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