資源簡介

第一節　細胞是生命的單位
說明有些生物體只有一個細胞,而有的由很多細胞構成,這些細胞形態和功能多樣,但都具有相似的基本結構。
1.通過歸納與概括,總結細胞學說的發現過程。
2.通過比較不同類型細胞,說明細胞的種類多樣性;通過歸納與概括細胞的結構組成,說明細胞的統一性。
3.比較多細胞與單細胞生物的細胞構成,認同所有生物(除病毒外)均是由細胞構成的,細胞是生物結構和功能的基本單位。
一、生物體由細胞構成
1.細胞學說的建立過程
時間 人物 發現或研究成果
1665年 英國的羅伯特·胡克 用自制的顯微鏡觀察軟木薄片,發現并命名細胞
— 荷蘭列文虎克 用較先進的顯微鏡觀察了許多動、植物的活細胞
1838年 德國植物學家施萊登 提出“所有的植物都是由細胞組成的,細胞是植物各種功能的基礎”
1839年 德國動物學家施旺 提出“動物都是由細胞組成的”
— 德國科學家魏爾肖 提出“所有的細胞都必定來自已經存在的活細胞”
2.細胞學說內容
(1)所有的生物都由一個或多個細胞組成。
(2)細胞是所有生物的結構和功能單位。
(3)所有的細胞必定由已存在的細胞產生。
3.細胞學說的意義
(1)揭示了生物體結構的統一性。
(2)揭示了生物間存在一定的親緣關系,將動物和植物統一起來,為達爾文的進化論奠定了基礎。
(3)將人們對生物的研究從宏觀領域帶入微觀領域。
1.細胞學說中涉及對動物、植物等生物的研究,是不是可以說細胞學說體現了生物界的多樣性
提示:不能。細胞學說中,無論是對植物還是動物的研究,落腳點都是證實該生物的細胞組成屬性,因此,細胞學說未證實生物界具有多樣性,而只是證實生物界在細胞層次具有統一性。
2.從現在認知角度分析細胞學說的觀點是否都正確 試說明理由。
提示:否。細胞學說中“所有的生物都由一個或多個細胞組成”的觀點是不準確的,因為目前研究的所有生物包括沒有細胞結構的病毒。
二、細胞既有多樣性又有統一性
1.細胞的多樣性
自然界的細胞種類極其繁多,形態、體積、功能和生活環境差異巨大。如人類卵細胞直徑可達0.2 mm,可用肉眼直接看到;棉花的一條纖維是單個細胞,長達3～4 cm;神經細胞的直徑不足1 mm,但長度可超過1 m。
2.細胞分類
依據 多樣性體現 統一性體現
類型 舉例
是否 有成形 的細 胞核 原核細胞 細菌、藍細菌等 ①所有細胞都具有相似的基本結構,如細胞膜、細胞質,真核細胞還具有成形的細胞核;②所有細胞都具有C、H、O、N等基本元素;③所有細胞都以DNA作為遺傳物質
真核細胞 大多數動物和植物細胞;單細胞真核生物,如草履蟲、變形蟲、小球藻等
三、活動:使用顯微鏡觀察各種細胞
1.目的要求
(1)學會使用普通光學顯微鏡。
(2)辨別不同細胞的結構。
2.方法步驟
(1)將永久裝片置于顯微鏡載物臺上,標本正對通光孔中心,并用壓片夾固定。
(2)調節粗準焦螺旋,在低倍鏡下看到清晰的標本圖像,然后將目標區域移至視野中央。
(3)轉換高倍鏡,調節細準焦螺旋直至獲得清晰圖像。
1.使用顯微鏡,通常會提到放大倍數,請問一個微小物體若被顯微鏡放大50倍,這里“被放大50倍”指的是什么
提示:指物像放大的長度和寬度。
2.大部分動植物體是不透明的,不能直接在顯微鏡下觀察,一般要經過特殊處理,如將標本做成很薄的切片。但酵母菌、水綿、洋蔥表皮等材料卻可以直接做成裝片在顯微鏡下觀察,主要原因是什么
提示:酵母菌、水綿、洋蔥表皮等材料都是單個細胞或單層細胞構成的,光能透過,所以能直接做成裝片放在顯微鏡下觀察。
四、細胞是生物體的結構和功能單位
細胞是一切生命活動的基本單位。具體體現是:
生物類型 特點
病毒 非細胞生物,只有寄生在活細胞內才能進行生命活動
單細胞生物 所有代謝活動均在單個細胞內進行
多細胞生物 功能相同的細胞聚集在一起,共同執行某一功能,每個細胞都具有相對獨立的代謝系統,機體各項生理功能的完善離不開單個細胞正常的生命活動
[自主學習檢測]——教材基礎熟記于心
1.細胞學說的提出具有重要意義,揭示了生物體結構的差異性。(　×　)
提示:細胞學說揭示了生物體結構的統一性,沒有揭示差異性。
2.細胞是一切生命活動的基本單位,所有生物均具有細胞結構。(　×　)
提示:病毒不具有細胞結構。
3.細胞的種類很多,但不同的細胞大小差別不明顯,都比較小。(　×　)
提示:細胞的種類很多,多數細胞比較小,需要用顯微鏡才能被觀察到,個別細胞體積比較大,如人類的卵細胞,用肉眼可直接觀察到。
4.多細胞生物依賴各種不同功能的細胞密切合作,共同完成一系列復雜的生命活動。(　√　)
5.不同細胞生存的最適溫度都基本相同。(　×　)
提示:人體細胞生存的最適溫度是37 ℃,而海底熱泉附近的某些生物細胞則能在110 ℃以上的高溫中生活,說明不同生物細胞生存的最適溫度差別較大。
6.單細胞生物的一個細胞內可完成消化、排泄和遺傳等生命活動。(　√　)
7.要觀察低倍鏡視野右上角的一個細胞,需將載玻片向左下方移動,再換上高倍物鏡,調節細準焦螺旋才可看清物像。(　×　)
提示:要觀察低倍鏡視野右上角的一個細胞,需要先將目標移至視野中央,即將載玻片向右上方移動,然后換上高倍物鏡,調節細準焦螺旋即可看清物像。
任務一　探究細胞學說的發現過程及內容
[任務突破]
辨析細胞學說認識的幾個誤區
(1)命名細胞≠創立細胞學說。羅伯特·胡克描述并命名了細胞,施萊登和施旺提出了細胞學說,魏爾肖提出“所有的細胞都必定來自已經存在的活細胞”,對細胞學說進行補充和完善。
(2)一切動植物都由細胞構成≠一切生物都由細胞構成。細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來。病毒無細胞結構,但病毒屬于生物。
(3)細胞學說使得生物學的研究進入細胞水平,但并未達到分子水平。
(4)細胞學說揭示了生物體結構的統一性,沒有說明其差異性。
[遷移應用]
[典例1] 下列關于細胞學說的敘述錯誤的是(　C　)
A.細胞學說認為老細胞可以產生新細胞
B.細胞學說揭示了生物間存在一定的親緣關系
C.細胞學說是由羅伯特、施萊登、施旺和魏爾肖等科學家同時努力才建立的
D.細胞學說認為一切動物和植物都是由細胞構成的,細胞是生命的功能單位
解析:細胞學說的建立者主要是施萊登和施旺,魏爾肖等科學家對其進行了補充修正。
任務二　細胞的多樣性、統一性及顯微觀察
[任務突破1]
1.歸納總結原核生物與真核生物的類型
2.歸納細胞的多樣性和統一性
(1)細胞的多樣性:
①細胞的形態各不相同。②細胞的大小各不相同。③細胞的種類各不相同。④細胞的結構各不相同。
(2)細胞的統一性:
①化學組成:組成細胞的元素和化合物種類基本一致。
②結構:一般都有細胞膜、細胞質、核糖體。
③遺傳物質:都以DNA作為遺傳物質。
④能源物質:以ATP作為直接能源物質。
[遷移應用]
[典例2-1] 下列組合中都屬于真核生物的一組生物是(　B　)
A.乳酸菌和小球藻 B.煙草和草履蟲
C.乳酸菌和藍細菌 D.乙肝病毒和酵母菌
解析:乳酸菌、藍細菌屬于原核生物;小球藻、草履蟲為單細胞真核生物,煙草為植物;乙肝病毒為病毒,酵母菌為真菌,是單細胞真核生物。
[典例2-2] (2022·嘉興高一期末)核酸是生物的遺傳物質。下列關于真核生物和原核生物遺傳物質的敘述,正確的是(　A　)
A.均為DNA
B.均為RNA
C.真核生物的遺傳物質主要是DNA
D.原核生物的遺傳物質主要是RNA
解析:盡管細胞種類繁多,形態各異,但所有細胞都以DNA作為遺傳物質。
[任務突破2]
熟練使用顯微鏡
(1)顯微鏡的使用。
(2)顯微鏡使用中常見問題分析。
①目鏡、物鏡。
a.目鏡無螺紋,目鏡越長,放大倍數越小,反之則放大倍數越大。
b.物鏡有螺紋,物鏡越長,放大倍數越大,距裝片距離越近。
②視野及相關問題。
物鏡 物像 大小 看到細 胞數目 視野 亮度 物鏡與載玻 片的距離 觀察 范圍
高倍 大 少 暗 近 小
低倍 小 多 亮 遠 大
③物像。
a.顯微鏡的成像原理是成倒像,即上下、左右均顛倒,如物像為“p”會觀察到“d”。但順時針或逆時針轉動方向,則保持不變。
b.物像移動遵循“左物左移,右物右移”的原則,即在哪個方向的物像要移至視野中央就往哪個方向移動,例如在“左上方”的物像要移至視野中央就向左上方移動。
[遷移應用]
[典例2-3] (2022·精誠聯盟高一聯考)如圖所示甲和乙分別表示不同物鏡下觀察到的物像。把視野中的物像從圖中的甲轉為乙時,下列描述正確的是(　A　)
A.移動裝片時需向右方移動
B.細胞變大,細胞數目變少,視野變亮
C.物鏡與裝片間的距離變遠
D.正確調節順序為轉動轉換器→調節光圈→移動裝片→轉動細準焦螺旋
解析:圖乙物像位于視野的右邊,由于顯微鏡下觀察到的是上下、左右都顛倒的像,因此要將物像移到視野的中央,還應該向右移動裝片;圖乙中觀察到的細胞大、數目少,可推知圖乙為高倍鏡下觀察到的視野,由于高倍鏡的進光量較少,所以高倍鏡視野會變暗;由甲到乙的過程,是從低倍鏡轉換為高倍鏡,此時物鏡與裝片間的距離變近;把視野中的物像從圖中的甲轉為乙,即由低倍鏡換高倍鏡,正確調節順序為:移動裝片→轉動轉換器→調節光圈→轉動細準焦螺旋。
基礎達標練
1.(2022·綠谷聯盟高一月考)細胞學說是19世紀自然科學的三大
發現之一,下列有關敘述錯誤的是(　B　)
A.細胞學說建立在顯微鏡的發明和使用的技術基礎上
B.“所有細胞都以DNA作為遺傳物質”是細胞學說的主要內容
C.“所有的細胞必定由已存在的細胞產生”是對細胞學說的重要補充
D.細胞學說的重要意義在于揭示了生物體結構的統一性
解析:細胞肉眼看不到,而細胞學說是建立在對細胞結構大量觀察的基礎之上的,因此,顯微鏡的發明和使用為細胞學說的建立奠定了
基礎;“所有細胞都以DNA作為遺傳物質”不是細胞學說的內容;所有的細胞都來源于先前存在的細胞,即新細胞是由老細胞分裂產生的,是對原來存在的細胞學說的重要補充;細胞學說揭示了動物和植物
細胞結構上的統一性,因而其重要意義在于闡明了生物體結構的
統一性。
2.低倍鏡下觀察到的物像清晰,換上高倍鏡后物像模糊不清,此時
應該(　C　)
A.移動玻片標本 B.調節反光鏡
C.調節細準焦螺旋 D.調節粗準焦螺旋
解析:換上高倍鏡后,物像存在于視野中,因此不需要移動玻片標本;換上高倍鏡后視野沒有顯示變暗,因此不需要調節反光鏡;換上高倍鏡后物像模糊不清,此時應該調節細準焦螺旋;高倍鏡使用的過程中,不能調節粗準焦螺旋。
3.下列關于細胞的敘述,正確的是(　C　)
A.自然界的生命都由細胞構成
B.同一生物體內,細胞形態相同
C.神經細胞的長度可超過 1 m
D.單個細胞構成的生物都是原核生物
解析:病毒不具有細胞結構;同一生物體內,細胞種類多樣,形態差異較大;神經細胞的長度可超過1 m,如坐骨神經;真核生物中也有單細胞生物,如草履蟲、變形蟲等。
4.盡管細胞種類繁多、形態各異,但所有細胞都具有相似的基本結構。下列不是細胞具有的共性特點是(　C　)
A.所有細胞都具有C、H、O、N等基本元素
B.所有細胞都以DNA作為遺傳物質
C.所有細胞都具有細胞膜、細胞質和細胞核
D.所有細胞均由無機物和有機物組成
解析:原核細胞沒有成形的細胞核,一般情況下所有細胞共有的結構是細胞膜、細胞質和核糖體。
5.如圖是某同學在進行活動“觀察多種多樣的細胞”時看到的4幅圖,下列敘述正確的是(　C　)
A.觀察人血涂片時,應選定視野中細胞密集區域換成高倍鏡觀察
B.在適宜溫度下觀察植物葉肉細胞永久裝片,可看到移動的葉綠體
C.骨骼肌細胞與成熟的人紅細胞最大的區別是能觀察到細胞核
D.蠶豆葉下表皮細胞形狀不規則,可能是由于其沒有細胞壁
解析:觀察人血涂片時,應選定視野中細胞較少區域換成高倍鏡觀察;在適宜溫度下觀察植物葉肉細胞永久裝片,細胞死亡,不能看到移動的葉綠體;骨骼肌細胞有細胞核,而成熟的人紅細胞無細胞核,故二者最大的區別是骨骼肌細胞中能觀察到細胞核;蠶豆葉下表皮細胞有
細胞壁。
6.(2023·溫州質檢)細胞是生命的單位,下列有關敘述正確的是(　B　)
A.病毒和細菌皆屬于單細胞原核生物
B.所有的細胞必定由已存在的細胞產生
C.細胞都以DNA或RNA作為遺傳物質
D.多細胞生物都由形態、功能相同的細胞構成
解析:病毒沒有細胞結構,不屬于原核生物;新細胞可以從老細胞中產生,即所有的細胞必定由已存在的細胞產生;所有細胞都以DNA作為遺傳物質;單細胞生物由一個細胞構成,而多細胞生物由很多形態
功能不同的細胞構成。
7.下列有關藍細菌與小球藻的敘述,錯誤的是(　A　)
A.二者都是真核生物
B.二者都具有細胞質與細胞膜
C.二者的遺傳物質都是DNA
D.二者的細胞內均能獨立完成所有代謝活動
解析:藍細菌屬于原核生物。藍細菌和小球藻均為單細胞生物,二者細胞內均能獨立完成所有代謝活動。
8.某科學家曾經說過:“每一個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找。”他得出這一結論的理由最可能是(　B　)
A.一切生物體都由細胞構成
B.各種生物的生命活動都是在細胞內或細胞參與下完成的
C.有些生物是由一個細胞構成的
D.任何細胞都能完成該生物的一切生命活動
解析:各種生物的生命活動都是在細胞內或細胞的參與下完成的,
各種生物的生命活動都離不開細胞。
9.(2022·綠谷聯盟高一月考)如圖是普通光學顯微鏡下蠶豆葉下表皮細胞(圖1)及人口腔上皮細胞(圖2),下列相關敘述錯誤的是(　A　)
A.轉換成高倍鏡后視野模糊,可能是未調整粗準焦螺旋
B.圖1中的下表皮細胞具有形態不規則的細胞壁
C.圖2中的人口腔上皮細胞含有細胞核
D.圖示細胞的形態結構差異與其執行的特定功能有關
解析:換用高倍鏡后不能用粗準焦螺旋調節,只能用細準焦螺旋調節;圖1中蠶豆葉下表皮細胞屬于植物細胞,含有細胞壁,因此圖1中的下表皮細胞具有形態不規則的細胞壁;圖2中的人口腔上皮細胞是動物細胞,是真核細胞,含有成形的細胞核;結構決定功能,圖示細胞的
形態結構差異與其執行的特定功能有關。
10.圖①表示兩種物鏡及其與裝片的位置關系,圖②是低倍物鏡下的視野。下列敘述正確的是(　D　)
A.①中甲的放大倍數比乙的放大倍數大
B.甲物鏡被乙物鏡替換后,視野的亮度會增加
C.乙物鏡被甲物鏡替換后,在視野中看到的細胞數量會減少
D.要想換用高倍鏡觀察②中的細胞a,需要將裝片向左移動
解析:①中甲是低倍鏡,乙是高倍鏡,甲的放大倍數比乙的放大倍數小;甲物鏡被乙物鏡替換后,放大倍數變大,視野的亮度會減弱;乙物鏡被甲物鏡替換后,放大倍數減小,在視野中看到的細胞數量會增加;細胞a在視野中偏左,用高倍鏡觀察②中的細胞a,需要將物像移至視野中央,物像移動的方向是向右,玻片移動的方向是向左。
11.如圖表示顯微鏡下看到的人口腔上皮細胞和洋蔥表皮細胞,請據圖分析回答下列問題:
(1)圖甲是　　　　　　　細胞,圖乙是　　　　　　　細胞。
(2)這兩種細胞在形態和功能上所存在的差異體現了細胞的　　　性,但在結構上由于都具有[　]　　　　、[　]　　　　和[　]　　　　,說明這兩者之間具有　　 　　性。
(3)由于這兩種細胞都具有　　　　　　　　,因而都屬于真核細胞,由這類細胞構成的生物稱為　　　　生物。
解析:(1)圖甲有細胞壁及大液泡,應為洋蔥表皮細胞,圖乙是人口腔上皮細胞。
(2)題述兩種細胞在形態、結構及功能上均存在一定差異,體現了細胞的多樣性。
(3)兩種細胞均具有成形的細胞核,都屬于真核細胞,由真核細胞構成的生物稱為真核生物。
答案:(1)洋蔥表皮　人口腔上皮　
(2)多樣　①　細胞質　②　細胞核　③　細胞膜　統一　
(3)成形的細胞核　真核
12.施萊登和施旺創立的細胞學說將當時人們所熟知的生命世界統一起來,隨著研究的進一步深入,細胞學說也在不斷地修正和完善。
(1)從現在的生物學觀點來看,施萊登和施旺創立的細胞學說能說明的問題是　　 　　。
A.所有的生物都由細胞構成
B.所有的動物和植物都由細胞構成
C.構成動物和植物的細胞具有相同的結構
D.細胞的結構基礎是各種分子
(2)病毒不具備細胞結構,僅由核酸和蛋白質外殼構成。它們缺少進行自主代謝的完整機制,單獨存在時不能繁殖,也沒有生命活動,只能
寄生在細胞內。病毒的發現是否推翻細胞學說中“細胞是所有生物的結構和功能單位”的觀點 為什么
(3)細胞學說是自然科學史上的一座豐碑,被恩格斯譽為“19世紀
自然科學的三大發現”之一。細胞學說為什么具有如此重大的意義
解析:(1)病毒沒有細胞結構;從現在的生物學觀點來看,施萊登和
施旺創立的細胞學說能說明所有的動物和植物都由細胞構成;構成動物和植物的細胞結構不完全相同,植物細胞具有細胞壁,而動物細胞沒有;細胞學說未涉及細胞的結構基礎是各種分子。
(2)病毒的發現不能推翻細胞學說中“細胞是所有生物的結構和功能單位”,因為病毒“缺少進行自主代謝的完整機制,單獨存在時不能繁殖,也沒有生命活動,只能寄生在細胞內”,說明病毒的生命活動離不開細胞,細胞是所有生物的結構和功能單位。
(3)細胞學說指出一切動物和植物都是由細胞組成的,使動、植物結構統一于細胞水平,即動、植物具有統一性,為證明生物之間存在親緣關系提供了證據(合理即可)。
答案:(1)B
(2)不能;因為病毒的生命活動離不開宿主細胞。
(3)細胞學說使動、植物結構統一于細胞水平,為證明生物之間存在親緣關系提供了證據(合理即可)。
綜合提升練
13.研究發現,大象與小鼠相應器官與組織的細胞大小無明顯差異。
器官的大小與細胞的數量成正比,而與細胞大小無關,這稱為“細胞
體積守恒定律”。如表表示各類細胞直徑的比較,據此分析下列相關敘述正確的是(　B　)
細胞類型 支原體 細菌 高等動、植物 原生動物
直徑/μm 0.1～ 0.3 0.5～ 5.0 20～30 數百至數千
A.與真核細胞相比,原核細胞體積更大
B.細胞維持獨立代謝活動需要空間,因此細胞不能無限小
C.體積小的細胞不能完成正常的生命活動
D.原生動物的細胞體積最大,個體的體積也是最大
解析:支原體、細菌是原核細胞,高等動、植物和原生動物細胞是真核細胞。分析表格數據可知,與真核細胞相比,原核細胞體積較小;細胞維持獨立代謝活動需要核糖體等結構,需要一定的空間,因此細胞不能無限小;不同體積細胞,均能獨立完成各自的生命活動;生物體的大小與細胞的體積無關,原生動物的細胞體積最大,但個體的體積不是最大。
14.近年來納米科技發展神速,極精微的各式顯微鏡的發明,使細胞的微細結構被觀察得更為清楚。下列有關光學顯微鏡的描述,錯誤的是(　B　)
A.放大倍數越大,視野內目鏡測微尺每小格所代表的實際長度越小
B.用10倍物鏡觀察水綿裝片時,裝片與物鏡的距離為0.5 cm,改用
30倍物鏡觀察時,則裝片與物鏡的距離應調整為1.5 cm左右
C.當用低倍鏡看清楚物像后,轉換成高倍鏡后卻看不到物像,原因可能是被觀察的物體未處于視野中央
D.若視野中有一異物,移動裝片和轉動物鏡后異物不動,則異物可能位于目鏡上
解析:放大倍數越大,視野內物像越大,目鏡測微尺每小格所代表的實際長度越小;物鏡越長,放大倍數越大,其與裝片的距離越近;高倍鏡放大的只是低倍鏡視野中的一部分,當用低倍鏡看清楚物像后,轉換成高倍鏡后卻看不到物像,原因可能是被觀察的物體未處于視野中央;異物可能存在于物鏡、目鏡或裝片上,若視野中有一異物,移動裝片和轉動物鏡后異物不動,推測異物可能位于目鏡上。
15.細胞是生物體結構和功能的基本單位,而自然界中生物種類繁多。請回答下列問題。
(1)下列生物中,與引起“發熱伴血小板減少綜合征”的病原體——新型布尼亞病毒有明顯區別的是　　　　　　　。
①大腸桿菌　②藍細菌　③酵母菌　④霉菌　⑤HIV　⑥水綿　
⑦SARS病原體
(2)研究人員對分別取自3種不同生物的部分細胞(甲、乙、丙)進行分析、觀察和實驗,獲得的結果如表所示(表中“√”表示有,“×”表示無)。
細胞 成形的細胞核 光合作用(能否) 細胞壁
甲 √ √ √
乙 √ × ×
丙 × √ √
①甲、乙、丙3種細胞最可能分別取自下面哪類生物
甲:　　　　,乙:　　　　,丙:　　　　。
A.洋蔥 B.兔子
C.蘑菇 D.藍細菌
②大腸桿菌的細胞結構和洋蔥表皮細胞的結構在光學顯微鏡下比較,前者最主要的特點是 　　　 　　　　　　,這說明細胞的　　 　　性。
解析:(1)①大腸桿菌、②藍細菌屬于原核生物,③酵母菌、④霉菌、⑥水綿屬于真核生物,真核生物和原核生物都具有細胞結構。新型布尼亞病毒、⑤HIV、⑦SARS病原體是病毒,無細胞結構。
(2)①洋蔥是高等植物,其細胞中有細胞壁、成形的細胞核,能進行光合作用;兔子是高等動物,其細胞中無細胞壁,有成形的細胞核,不能進行光合作用;蘑菇是真菌,其細胞中有細胞壁、成形的細胞核,不能進行光合作用;藍細菌是原核生物,其細胞中有細胞壁,但無成形的細胞核,能進行光合作用。據此可判斷甲、乙、丙可能分別取自洋蔥、兔子、藍細菌。②大腸桿菌是細菌,其與洋蔥表皮細胞比較,最主要的區別是大腸桿菌不具有成形的細胞核。二者的區別說明了細胞的
多樣性。
答案:(1)①②③④⑥　
(2)①A　B　D　②不具有成形的細胞核　多樣

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