수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2011-06-02)

수능(생명과학II) 2011-06-02 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2011-06-02 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 표는 현미경 A~C의 해상력과 각 현미경으로 어떤 녹조류를 관찰한 결과를 나타낸 것이다. A~C는 각각 광학 현미경, 투과 전자 현미경, 주사 전자 현미경 중의 하나이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A로 살아 있는 짚신벌레의 움직임을 관찰할 수 있다.
  2. A는 투과 전자 현미경이다.
  3. A는 C보다 해상력이 높다.
  4. B는 유리 렌즈로 물체의 상을 확대한다.
  5. C는 광학 현미경이다.
(정답률: 알수없음)
  • 현미경의 해상력(수치가 작을수록 고해상도)과 관찰 이미지를 통해 종류를 판별합니다.
    A는 해상력이 $0.2\mu m$로 가장 낮고 내부 구조가 보이는 광학 현미경이므로, 살아 있는 시료를 관찰할 수 있습니다.

    오답 노트
    A는 광학 현미경, B는 표면을 관찰하는 주사 전자 현미경, C는 내부 단면을 관찰하는 투과 전자 현미경입니다.
    B와 C는 전자 렌즈를 사용하며, A가 C보다 해상력이 낮습니다.
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2. 그림은 어떤 세포의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림은 중심립과 세포막의 형태, 그리고 세포 소기관의 구성을 통해 동물 세포임을 알 수 있습니다.
    A는 핵으로 유전 물질인 DNA가 포함되어 있으며, B는 리보솜으로 단백질 합성이 일어나는 장소입니다.

    오답 노트
    세포벽과 엽록체가 없으므로 식물 세포가 아닙니다.
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3. 그림 (가)와 (나)는 과산화수소(H2O2)가 분해되는 반응에서 카탈라아제가 있을 때의 에너지 변화와 없을 때의 에너지 변화를 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 효소는 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 빠르게 합니다.
    그림 (가)는 활성화 에너지가 높고, (나)는 활성화 에너지가 낮으므로 (나)가 카탈라아제가 있을 때의 반응이며 반응 속도 또한 (나)가 더 빠릅니다.
    또한, 두 반응 모두 반응물의 에너지보다 생성물의 에너지가 낮으므로 에너지를 방출하는 발열 반응입니다.

    오답 노트
    (가)는 카탈라아제가 없을 때의 반응입니다.
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4. 그림 (가)는 물질 A, B가 세포막을 통하여 각각 이동하는 방식을 나타낸 것이고, (나)는 A, B가 세포막을 통하여 이동하는 속도를 각 물질의 세포 안과 밖의 농도 차에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포막을 통한 물질 이동 방식의 특징을 비교하는 문제입니다.
    A는 농도 차에 따라 이동 속도가 직선적으로 증가하며 막을 직접 통과하므로 단순 확산입니다. 따라서 능동 수송이라는 설명은 틀렸습니다.
    산소는 대표적인 단순 확산 물질이므로 A와 같은 방식으로 이동한다는 ㄴ은 옳습니다.
    B는 운반 단백질을 통해 이동하는 촉진 확산으로, 단백질의 수에 의해 최대 속도가 제한되는 포화 현상이 나타납니다. 따라서 운반 단백질이 필요하다는 ㄷ은 옳습니다.
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5. 다음은 미토콘드리아를 이용한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 시험관 Ⅰ과 Ⅱ의 실험 결과를 순서 없이 나타낸 것이며, 첨가 물질 외의 다른 실험 조건은 동일하다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아의 세포 호흡과 ATP 합성 조건을 묻는 문제입니다.
    시험관 I은 피루브산이 제공되어 세포 호흡이 정상적으로 진행되므로 산소($O_{2}$)가 소모되고 ATP가 합성되어 결과 A가 나타납니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.
    시험관 II는 포도당이 제공되었으나, 미토콘드리아는 포도당을 직접 이용하지 못하고 세포질에서 피루브산으로 분해되어 들어와야 하므로 ATP 합성이 일어나지 않아 결과 B가 나타납니다. 따라서 ㄴ은 틀렸습니다.
    포도당은 미토콘드리아 내부로 들어갈 수 없으므로 기질에서 $NADH_{2}$가 생성될 수 없어 ㄷ은 틀렸습니다.
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6. 다음은 삼투 현상을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 적혈구를 이용한 삼투 현상 실험 분석 문제입니다.
    I의 증류수는 저장액이므로 적혈구가 팽창하여 터지는 용혈 현상이 일어나며, 따라서 등장액이라는 설명은 틀렸습니다.
    II의 $0.9\% NaCl$ 수용액은 등장액이지만, 물 분자는 농도 차와 관계없이 막을 통해 끊임없이 이동(동적 평형)하므로 이동이 없다는 설명은 틀렸습니다.
    III의 $3.6\% NaCl$ 수용액은 고장액으로, 세포 내 물이 빠져나가 쭈그러든 모습인 A가 관찰되므로 ㄷ은 옳습니다.
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7. 그림은 체세포의 염색체 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 염색체의 구조와 DNA 구성 성분을 묻는 문제입니다.
    A와 B는 하나의 염색체를 구성하는 두 개의 자매 염색분체이므로 상동 염색체라는 설명은 틀렸습니다.
    C는 DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질이므로 ㄴ은 옳습니다.
    D는 DNA 이중 나선 구조이며, DNA를 구성하는 당은 디옥시리보스이므로 ㄷ은 옳습니다.
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8. 그림 (가)는 엽록체의 구조를, (나)는 (가)의 엽록체에서 일어나는 광합성 명반응의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 광합성 명반응의 흐름과 엽록체 구조를 분석하는 문제입니다.
    A는 틸라코이드 막으로, 이곳에 광계 II($P_{680}$)와 광계 I($P_{700}$)이 존재하므로 ㄱ은 옳습니다.
    명반응의 최종 산물인 물질 Y는 $NADPH$이며, 이는 엽록체 기질인 B에서 발견되므로 ㄴ은 옳습니다.
    그림 (나)는 전자 전달 경로가 일직선으로 이어져 $NADPH$를 생성하는 비순환적 광인산화 과정이므로 ㄷ은 틀렸습니다.
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9. 그림의 (가)~(다)는 어떤 세포에서 일어나는 호흡 과정의 일부를 나타낸 것이다. 물질 A~C는 각각 피루브산, 포도당, 활성아세트산 중의 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 호흡의 전체 경로를 분석하면 A는 포도당, B는 피루브산, C는 활성 아세트산입니다. (가)는 세포질에서 일어나는 해당 과정, (나)는 피루브산의 산화, (다)는 미토콘드리아 기질에서 일어나는 TCA 회로를 나타냅니다.
    ㄱ. 해당 과정(가)에서 1분자의 포도당(A)은 2분자의 피루브산(B)으로 분해되므로 옳습니다.
    ㄴ. 피루브산이 활성 아세트산(C)으로 변하는 과정(나)에서 $CO_{2}$가 방출되므로 옳습니다.
    ㄷ. 전자 전달 반응이 억제되면 $NAD^{+}$의 공급이 중단되어, TCA 회로(다)에서 $NADH$가 생성되는 반응이 억제되므로 옳습니다.
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10. 그림 (가)와 (나)는 서로 다른 두 세포의 세포 주기를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 주기 그래프를 분석하여 각 시기의 시간을 합산하고 특징을 파악하는 문제입니다.
    ㄷ. 분열기($M$기)는 염색체가 응축되어 현미경으로 관찰이 가능한 시기입니다.

    오답 노트
    ㄱ. (가)의 주기는 $12+8+7+1=28$시간, (나)의 주기는 $11+9+5+2=27$시간으로 (나)가 더 짧습니다.
    ㄴ. $DNA$ 복제는 $S$기에 일어나며, (가)는 $8$시간, (나)는 $9$시간이 걸리므로 (나)가 더 깁니다.
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11. 그림은 폐렴쌍구균을 이용한 그리피스의 형질 전환 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그리피스의 실험은 죽은 S형균으로부터 어떤 물질이 살아 있는 R형균으로 이동하여 R형균을 S형균으로 변화시킨 형질 전환 현상을 보여줍니다.
    ㄴ. 열처리로 죽은 S형균의 유전 물질이 살아 있는 R형균 내부로 들어가 형질 전환을 일으켰습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 형질 전환의 주체는 죽은 S형균의 물질입니다.
    ㄷ. 그리피스는 형질 전환 물질의 존재는 확인했으나, 그것이 $DNA$임을 밝혀낸 것은 이후 에이버리의 실험입니다.
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12. 그림은 어떤 엽록체에서 일어나는 광합성의 전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 각각 CO2와 H2O 중의 하나이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 $X$는 광분해되어 $O_{2}$를 생성하는 $H_{2}O$이고, $Y$는 칼빈 회로에 고정되는 $CO_{2}$입니다.
    ㄴ. $CO_{2}$($Y$)의 농도가 감소하면 암반응 속도가 느려지며, 이로 인해 $ATP$와 $NADPH_{2}$의 소비가 줄어들어 명반응 속도 또한 함께 느려집니다.

    오답 노트
    ㄱ. $NADPH_{2}$는 광계 II와 I을 모두 거친 전자 전달계의 최종 단계에서 생성됩니다.
    ㄷ. $O_{2}$와 $NADPH_{2}$의 분자 수 비는 $1 : 2$입니다.
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13. 그림은 어떤 세포를 나타낸 것이고, 표는 이 세포의 미토콘드리아에서 일어나는 반응의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • A는 세포질로 해당 과정이 일어나며, C는 미토콘드리아 기질로 TCA 회로(반응 I)가 일어납니다. B는 미토콘드리아 내막으로 전자 전달계와 산화적 인산화(반응 II)가 일어납니다.

    오답 노트
    B에서 반응 II: 반응 II는 전자 전달계 과정이므로 내막인 B에서 일어나는 것이 맞으나, 정답 조합상 ㄱ, ㄷ이 옳은 설명입니다. (반응 II의 $\text{FADH}_2$ 산화는 내막에서 진행됨)
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14. 그림은 유전 정보의 전사 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전사 과정은 DNA의 한쪽 가닥(주형 가닥)을 바탕으로 상보적인 RNA를 합성하는 과정입니다. (가)는 이중 나선 구조의 DNA이며, (나)는 새로 합성되어 나오는 RNA 가닥입니다. (가)의 주형 가닥과 (다)의 비주형 가닥은 서로 상보적인 DNA 가닥입니다.
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15. 그림은 물질 A가 없을 때(Ⅰ)와 물질 A 가 있을 때(Ⅱ)의 기질농도에 따른 효소 반응의 초기 반응 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, Ⅰ과 Ⅱ에서 물질 A 외의 다른 조건은 동일하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질 A는 효소의 활성을 저해하는 저해제입니다. 그래프에서 II(물질 A 존재)의 반응 속도가 I보다 느리므로, 동일한 기질 농도 $S_1$에서 효소-기질 복합체 형성량이 더 적어 반응 속도가 낮게 나타납니다.

    오답 노트
    활성화 에너지: 효소 반응의 활성화 에너지는 효소의 종류에 의해 결정되며, 저해제 추가로 인해 활성화 에너지 자체가 변하는 것은 아닙니다.
    최대 속도: 기질 농도가 충분한 $S_2$에서 최대 속도 $v_1$에 도달한 상태이므로, 저해제 A를 추가하면 오히려 속도가 감소합니다.
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16. 그림 (가)는 산소와 포도당이 포함된 배양액에 효모를 넣고 밀폐시킨 것을, (나)는 (가)의 배양액에서 포도당과 에탄올의 양을 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 효모는 산소가 있을 때 세포 호흡을 하다가 산소가 고갈되면 무산소 호흡(알코올 발효)을 합니다. $t_1$은 산소 호흡 단계, $t_2$는 에탄올이 생성되는 알코올 발효 단계이며, 두 과정 모두 포도당을 분해하는 탈수소 반응이 일어납니다.

    오답 노트
    $t_1$ 때 $\text{CO}_2$: 산소 호흡 과정에서도 $\text{CO}_2$가 발생합니다.
    ATP 양: 산소 호흡($t_1$)이 알코올 발효($t_2$)보다 포도당 1분자당 훨씬 많은 ATP를 생성합니다.
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17. 그림은 CO2 농도가 일정할 때 빛의 세기와 온도에 따른 어떤 식물의 광합성 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 세기가 증가함에 따라 광합성 속도가 증가하는 구간 I에서는 빛의 세기가 광합성 속도를 결정하는 제한 요인으로 작용합니다.

    오답 노트
    A와 B: 온도가 다르므로 명반응 속도(빛 에너지 흡수 및 전환)가 다릅니다.
    광포화점: $25^{\circ}C$ 그래프는 $3000\text{lx}$이후에도 속도가 계속 증가하므로 광포화점은 $3000\text{lx}$보다 큽니다.
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18. 표는 염기쌍의 수가 같은 이중 가닥 DNA Ⅰ~Ⅲ의 염기 조성을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이중 가닥 DNA에서 샤가프의 법칙에 의해 $A=T$, $G=C$가 성립합니다.
    I: $A=20\% \rightarrow T=20\%$, $G+C=60\% \rightarrow G=30\%, C=30\%$. 따라서 $\text{ㄱ} = 30$
    II: $G=36\% \rightarrow C=36\%$, $A+T=28\% \rightarrow A=14\%, T=14\%$. 따라서 $\text{ㄴ} = 14$
    III: $G+C = 100 - (A+T)$이며, $\text{ㄷ}+\text{ㄹ} = G+T$입니다.
    ㄱ. $\text{ㄱ} + \text{ㄴ} = 30 + 14 = 44$ (옳음)
    ㄴ. III에서 $G=C, A=T$이므로 $\text{ㄷ}+\text{ㄹ} = G+T$입니다. $\text{ㄷ}+\text{ㄹ} = 50$이 되려면 $G+T=50$이어야 하며, 이는 $A+G=50$인 경우와 같습니다. (옳음)
    ㄷ. 수소 결합 수는 $G+C$ 함량이 높을수록 많습니다. I의 $G+C=60\%$, II의 $G+C=72\%$이므로 II가 더 많습니다. (옳음)
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19. 그림 (가)는 칼빈 회로이고, (나)는 일정한 빛의 세기에서 CO2 농도를 1%로 유지하다가 변화시켰을 때 어떤 식물에서 엽록체의 스트로마에 존재하는 물질 A와 C의 양의 변화를 나타낸 것이다. A~C는 각각 PGA, PGAL, RuBP 중의 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 칼빈 회로에서 $\text{CO}_2$ 농도가 낮아지면 $\text{RuBP}$는 계속 소비되지만 $\text{PGA}$의 생성은 줄어들어 $\text{RuBP}$의 양은 증가하고 $\text{PGA}$의 양은 감소합니다. 따라서 A는 $\text{RuBP}$, C는 $\text{PGA}$, B는 $\text{PGAL}$입니다.
    $\text{RuBP}$가 $\text{PGAL}$이 되는 과정(ㄱ)과 $\text{PGAL}$이 $\text{RuBP}$로 재생되는 과정(ㄴ) 모두에서 $\text{ATP}$가 사용됩니다.

    오답 노트
    ㄷ 과정(PGA $\rightarrow$ PGAL)에서 $\text{NADPH}_2$가 산화됩니다.
    구간 I에서 A($\text{RuBP}$)가 증가하고 C($\text{PGA}$)가 감소하는 것은 $\text{CO}_2$ 농도가 $1\%$보다 낮아졌기 때문입니다.
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20. 어떤 동물에서 그림의 (가), (나) 과정으로만 감수분열이 일어났다. 이 동물에서 (가)로 분열한 정원세포 수는 (나)로 분열한 정원세포 수의 3 배였다. (가)에서는 교차가 일어나지 않았고, (나)에서는 감수분열 1 회당 교차가 1 회만 일어났다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 그림의 정원세포에는 한 쌍의 상염색체만을 나타내었다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 감수분열 시 교차는 제1감수분열 전기(전기 I)에 상동 염색체 사이에서 일어납니다.
    (나) 과정에서 유전자 조합이 섞인 정세포가 생성된 것은 제1감수분열 전기에 교차가 일어났음을 의미합니다.

    오답 노트
    (가)에서도 상동 염색체가 접합하여 2가 염색체가 형성됩니다.
    교차율은 교차로 인해 생성된 재조합형 배우자의 비율로 계산하며, 주어진 조건만으로는 $25\%$라고 단정할 수 없습니다.
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