高中生物《人体生命活动的调节》教案4 苏教版必修3.docx
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高中生物《人体生命活动的调节》教案4苏教版必修3
2019-2020年高中生物《人体生命活动的调节》教案4苏教版必修3
一、教学目标
（一）知识方面
描述动物和人体的激素调节
（二）情感态度与价值观方面
讨论促胰液素的发现过程中，科学态度和科学精神所起的重要作用
（三）能力方面
运用建构模型的方法，建立血糖调节的模型（物理模型和图解式概念模型）
二、教学重点和难点
1、教学重点
（1）促胰液素的发现
（2）血糖平衡的调节
2、教学难点
血糖平衡的调节
三、教学过程
[导入]
同学们，在生活中，只要我们留心观察，就能随时发现生命的美丽与神奇，欣赏到生命系统展现出那一幅幅协调稳态的画卷，倾听到生命系统谱写出的那一曲曲和谐优美的旋律。
下面我们一起来赏析几个精彩瞬间。
【音像资料：
风鸟、孔雀、角雉的求偶行为】
提问：
鸟儿们风趣、生动的行为是生命系统通过复杂精巧的调节，指令全身各个器官保持高度协调的结果。
你们认为这复杂而精巧的调节包括哪些类型？
生答：
通过神经系统的调节。
师：
除此之外，还有没有别的调节方式？
生答：
通过激素的调节。
（性激素的调节）
师：
大家总结得很好。
人和动物的生命活动与神经调节和激素调节都有关。
这节课我们一起探究激素调节。
板书课题第2节通过激素的调节
[回顾旧知，启动知识储备库]
师提问1：
关于激素调节的知识我们在初中已经初步学习过了。
谁还记得什么是激素？
生：
激素概念：
由内分泌腺分泌产生的物质，直接进入腺体内的毛细血管，并随着血液循环输送到全身各处。
师提问2:
我们人体主要有哪些内分泌腺？
能分泌哪些激素？
请看图。
谁能说出这些腺体的名称？
【CAI投影人体主要内分泌腺】
生：
答
师：
这些腺体能分泌各种激素，其中，……（生答）.当激素分泌异常时，人体就会出现相应的病症。
师展示CAI:
巨人症、侏儒症、呆小症、地方性甲状腺肿图片
生：
借助图片回忆相关知识，理解激素对生命活动的调节作用。
巨人症：
图中这个人因过分生长，导致身材过高，他患了什么病？
病因是幼年时生长激素分泌过多。
侏儒症：
这是沈阳市第51中的郝众同学和他校长的合影。
他身高不足一米，却在今年高考中考了476分，快乐跃入龙门！
他和普通人有什么不一样？
患有侏儒症！
病因是幼年时生长激素分泌不足。
症状是生长迟缓，身材矮小，但智力正常；
呆小症：
生长迟缓，身材矮小，智力低下；病因是幼年时甲状腺激素分泌不足
甲亢：
病因是甲状腺激素分泌过多
地方性甲状腺肿（大脖子病）：
脖子肿大，呼吸困难，心跳快，气短；病因是山区和内陆地区的土壤、饮水、和食物中缺少碘，使甲状腺激素合成不足。
师总结过渡：
通过这些病例，我们可感受到激素对生命活动的重要的调节作用。
现在我们站在巨人的肩膀上，可很轻松的了解许多有关激素的信息。
然而在人类认识激素的过程中却充满着许多波折。
下面我们就沿着科学家的足迹简要回顾激素调节的发现历程。
师呈现资料：
促胰液素的发现
19世纪学术大背景：
在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
比如对“胰液的分泌是如何调节的？
”这一问题19世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。
在这种学术大背景下，探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战，这是需要有勇于探索和创新的精神。
下面这两则小故事可以给我们很多启迪。
首先来了解法国学者沃泰默的故事。
沃泰默的实验
法国学者沃泰默做了这样一个实验：
把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内，发现会引起胰腺分泌胰液。
若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。
他还进一步作了更为关键的实验，他切除了通向该段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸时，仍能促进胰液分泌。
师启发：
同学们，按照19世纪的权威观点，他应该看到什么样的实验现象呢？
生：
胰腺不分泌胰液。
师：
但真实的实验结果是仍能促进胰液分泌。
（1）面对这种现象，你认为沃泰默应该怎样解释他的实验结果？
——说明盐酸刺激小肠引起胰液分泌的反应不是通过神经系统调节的。
——沃泰默对实验结果的解释：
他认为，这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故所以是一个十分顽固的神经反射。
（2）他为什么会这样解释？
受19世纪的学术界权威观点的束缚，墨守陈规，囿于定论，不能从客观事实出发下结论，轻易地失去了一个近在眼前的发现真理的机会]。
真是太可惜了。
[过渡]然而，受其启发，英国的两位科学家斯他林和贝利斯却另辟蹊径发现了真理。
师：
CAI斯他林和贝利斯的肖像
故事发生在1902年1月。
当时斯他林和贝利斯正在研究小肠的局部运动反射，他们看到了沃泰默新发表的的论文，知道了在小肠和胰腺之间存在着的顽固的局部反射。
他们对此产生了很大的兴趣，立即用狗重复了实验，证实了沃泰默的实验结果。
但面对同样的实验现象，斯他林和贝利斯是怎样做的呢？
他们大胆地跳出“神经反射”这个传统概念的框框，大胆的作出另一种假设。
他们认为这种实验现象不是神经调节的结果，而是化学调节的结果：
在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌
（1）你赞同这一观点吗？
（2）如果要证明斯他林和贝利斯的观点，应该如何进一步设计实验？
师描述斯他林和贝利斯的实验设计
斯他林和贝利斯的实验
1902年，剪下一段小肠，刮下粘膜，
按照他们的假设，实验预期是胰腺分泌胰液。
令人兴奋的是
实验结果：
就是促进胰腺分泌胰液。
结果和预期相吻合，
这证明他们的假设是正确的。
他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称为促胰液素。
并得出
实验结论：
胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。
（1）你能否总结一下斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？
他们的科学发现主要包括两个方面的内容：
其一是发现促胰液素（是人们发现的第一种激素）；其二是发现了一种新的生命活动的调节方式—激素调节。
（2）“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。
是哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢？
促胰液素的发现，带给你什么启迪？
师概述：
不唯书、不唯上，敢于质疑权威的气魄，敢于创新求异的思维品质，严谨科学的实验方法，丰富的想象让他们饱享发现真理的快乐，令同时代的学者们自愧不如。
对此，俄国著名的生理学家巴甫洛夫颇有感慨。
作为近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者，他和他的学生们在消化腺的神经调节方面作了大量研究，他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于神经反射，在重复了斯他林和贝利斯的实验后，巴甫洛夫对学生深表遗憾的说：
“自然，人家是对的。
我们失去了一个发现真理的机会。
”
这样的例子在科学发展史上比比皆是。
比如：
面对19世纪占统治地位的“混合遗传观念”，孟德尔敢于确立“颗粒遗传”这种新的遗传观念，大胆的作出了“遗传因子”的假说，用豌豆做实验材料；从单独研究一对相对性状的传递情况做起；首次应用统计学方法对复杂的生命现象进行量化分析；科学的设计实验的程序。
最终叩开了现代遗传学大门，成为“遗传学之父”。
希望同学们也能开发、锤炼我们自身的科学素养，成长为智慧型、创造型的人才。
[激素调节的概念]
师：
自促胰液素被发现后，科学家又陆续发现了许多种激素。
现在“激素”这一名词已广为人知，被广泛用于化妆品、营养品中，有些还作为特殊药物治疗疾病。
谁能概括一下什么是激素调节？
生：
由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节。
师设问过渡：
那么激素是怎样调节生命活动的呢？
[激素调节的实例]
我们就以血糖平衡的调节为例，进行探究。
实例一：
血糖平衡的调节
要想知道血糖平衡是如何维持的，首先需要分析血糖的来源和去向。
（一）血糖的来源和去向
问题探讨1：
饭后，大量的葡萄糖被吸收到了体内，但是正常人的血糖含量只有短暂的升高，很快就恢复正常，这是为什么？
师：
如果让你来研究这个问题，你准备用什么方法追踪血糖的去向呢？
生：
同位素标记法（示踪法）
师：
对，这样，用放射性同位素标记葡萄糖，然后用放射性探测仪器我们就可以追踪到血糖的去向。
请看一段录像。
生：
观看，总结。
正常情况下，血糖含量在一个正常范围内波动。
这个正常值有这样几种表示方法：
0.8~1.2g/L，80-120mg/dl，0.1％左右，
问题探讨2：
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。
血糖（血液中的葡萄糖）可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。
正常人的血糖含量大约为5L。
（1）根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
【0.8分钟—1.2分钟】
（2）长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的浓度会大幅下降吗？
（3）研究表明，在长跑过程中，尽管血糖在不断被消耗，但它的含量基本维持在0.9g/L左右。
血糖可以通过哪些途径得到补充？
脂肪是细胞内良好的储能物质，当生命活动需要时可以分解利用。
糖原是人和动物细胞的储能物质，当血糖低于正常含量时，糖原可分解产生葡萄糖及时补充。
生：
总结
师：
【CAI血糖的来源】
师概述过渡：
通过上述分析可以看出，肝脏和肌肉细胞中糖原分解或合成的快慢，细胞吸收和利用葡萄糖的速率等情况都可能影响血糖的含量。
在正常情况下，我们的机体通过调节和控制血糖的来源和去向，维持了血糖的平衡。
血糖浓度的相对稳定受到多种因素的影响，其中激素是最重要的调节因素。
参与调节的激素有多种，其中，胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素发挥着主要作用。
（二）血糖平衡的调节
师展示CAI：
胰岛A细胞和B细胞以及它们分泌的激素
请大家观看图。
最左边图表示了胃、胰腺、十二指肠的位置关系。
取一部分胰腺放大就是第二副图，从中可看到分布在胰腺中的一个个胰岛。
将其中一个放大就是最右边图。
图中黄色细胞是胰岛B细胞，它能分泌胰岛素，胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。
此外，胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖。
图中绿色细胞是胰岛A细胞，它能分泌胰高血糖素。
胰岛素的作用是降低血糖，你能否猜出胰高血糖素的作用是什么？
生：
升高血糖。
师：
大家能否再想想胰高血糖素是通过哪些途径升高血糖的？
生：
促进糖原分解；促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
师概述：
大家分析得很棒！
师引入活动：
胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢？
我们通过以下活动来进行探索。
请同学们先阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍，然后4人一组进行模拟活动。
每小组自行分配甲乙丙丁角色。
甲乙丙的任务课本已作了明确的要求，丁同学负责全程监督。
请大家分工合作带着问题一起探索。
过一会咱们就交流一下活动成果。
哪个小组的同学能自告奋勇上讲台作示范？
师：
展示讨论问题CAI
生：
分组活动，并根据活动讨论上述思考题。
师：
组织小组交流构建模型的过程和结果，展示小组绘制的血糖调节机制示意图，反馈对上述问题的认识。
【CAI展示血糖调节的图解式模型】
分析与结论
（1）乙代表什么器官？
——胰岛
（2）饭后胰岛是怎样进行分泌调节的？
结果怎样？
——饭后，大量的葡萄糖被吸收到了体内，使血糖含量短暂升高，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少。
反应的结果是将血糖水平降低到正常水平。
（3）马拉松运动中，胰岛是怎样进行分泌调节的？
结果怎样？
——马拉松长跑过程中消耗了大量的葡萄糖，使血糖水平暂时降低，胰岛B细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，从而使血糖水平升高。
（4）请结合模拟活动的体会,画出血糖调节的图解式模型用自己的语言说出胰岛素和胰高血糖素是怎样调节血糖含量的。
生归纳：
当血糖水平升高时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少，两者诘抗作用的结果促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制糖原分解及一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平降低。
当血糖水平降低时，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增加，结果是促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
师：
胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗共同维持血糖含量的稳定。
此外，血糖浓度的相对稳定与神经调节也有关。
师展示CAI
师：
我们再来分析一下，胰岛素的作用结果对胰岛素的分泌有没有影响呢？
生：
在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，它抑制了胰岛素的进一步分泌。
胰高血糖素也是如此。
CAI:
师讲述：
像这样，在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。
反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。
反馈调节有正反馈和负反馈之分。
如果反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，就是负反馈。
如胰岛素的作用结果反过来抑制了胰岛素的进一步分泌。
如果反馈的结果是加速最初发生变化的成分所发生的变化就是正反馈。
其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。
师：
你能举出日常生活中一两个反馈调节的例子吗？
——在血压的调节中可看到，当某种原因引起血压上升时，对血压敏感的感受器的传入冲动就增多，信息经传入神经传向中枢，通过心血管中枢的分析综合活动，控制信息沿传出神经传至效应装置，结果导致血压下降，使血压上升受到限制；而血压下降的本身又会反过来减弱感受器所受的刺激，使传入冲动相对减少，这样血压就不会无限制地下降，从而使血压保持在一个相对稳定的水平上。
这种反馈属于负反馈。
负反馈调节的作用，是反射产生的效应反过来减弱引起该反射的动因，从而使该反射的活动保持相对稳定
——我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的。
——人的正常生理活动也存在正反馈，如排尿反射。
排尿反射进行时，当膀胱收缩时尿流刺激了尿道的感受器，传入冲动进入中枢进一步加强中枢的活动，并通过传出神经使膀胱收缩更为加强；膀胱收缩加强使尿流刺激也加强，再加强中枢的活动，使排尿过程越来越强烈，直至尿液排完为止。
——某位同学经过努力在学习上取得很大进步后，学习的兴致更高，更加刻苦。
这是一例正反馈。
[分析应用]
生：
应用模型进行分析
（1）当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？
当身体产生的胰岛素过多时，又会怎么样呢？
——当身体不能产生足够的胰岛素时，就会使组织细胞在摄取、利用和储存葡萄糖等生理活动发生障碍，而此时肝脏释放的和由非糖物质转化来的葡萄糖则增多，因而出现高血糖，导致糖尿病。
——当身体产生的胰岛素过多时，就会使组织细胞过分摄取、利用和储存葡萄糖导致低血糖。
师：
可见当人体不能正常调节血糖的平衡时，就会出现低血糖或糖尿病等病症。
（2）尤其是糖尿病这种富贵病在现代社会中的发病率越来越高。
想一想，这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系？
为什么？
怎样防治糖尿病？
生：
糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病，与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系。
饮食过多而不节制，营养过剩，体力活动过少，从而造成肥胖（脂肪堆积）等是糖尿病的诱因之一。
现代社会人们的压力越来越大，伴随着精神的紧张、情绪的激动等多种应激状态，体内升高血糖的激素会大量分泌，从而使血糖升高。
糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。
病人应控制进食糖类食物，减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量，，适当增加高纤维及淀粉类食物。
经常参加体育运动，尽可能做全身运动，包括散步和慢跑等。
在此基础上，适当使用胰岛素增敏剂等药物。
师：
关于激素调节的知识这节课我们先探究到这。
生：
小结。
2019-2020年高中生物《人体的器官移植》教案1新人教版选修1
【目标聚焦】
知识能力目标：
1.概述器官移植的科学研究和临床实践的历史。
2.评述器官移植在一些重大疾病救治中的突出贡献。
3.关注供体器官短缺问题，认同解决这个问题的个人社会责任，以及制订相关法律规范的必要性。
4.描述组织工程技术在解决供体器官短缺问题方面的前景。
情感目标：
在求知中知道免疫排斥为人体器官移植的最大障碍，增强与激发爱心是解决供体器官来源的重要措施，体验科学家的优秀素质。
【教学重点】
根据肾移植的实例，对器官移植的必要性以及移植过程中需要解决的问题加以说明。
对目前供体器官短缺问题的讨论与思考。
【教学难点】
器官移植中免疫排斥问题。
组织工程技术实施的基本原理。
【教学方法】
讲授法和学生自主合作学习相结合
【教学课时】
1课时。
【教学过程】
（情景导入）教师：
教师用课件展示资料介绍“从社会中来”xx年，在我国的“863高科技项目”展览中，一背上长着“人耳”的裸鼠与众人见面，它背上的“人耳”以一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架，让牛的软骨细胞在这个支架上生长和增殖。
然后再接上表皮细胞。
（一）教师提出问题，学生分组讨论，
问题1.为什么“人耳鼠”这么引人关注？
学生回答：
它为人体器官移植中从新的途径获得供体器官带来了新的希望。
问题2.请叙述器官移植的历史？
学生回答：
１、幻想阶段：
相传公元200年左右，名医扁鹊曾给两个病人进行心脏移植，并取得好的效果。
2、实验研究阶段：
19世纪有人开始了器官移植的动物试验，但是移植时并不吻合血管。
1902年有人开创性的应用血管缝合法进行了心、脾、肾等动物移植试验；
1936年俄国一位科学家首次进行了尿毒症患者肾移植，患者死于术后48小时。
此后十年还有医生进行过类似的肾移植，但病人很难长时间存活，主要原因是人们对人体免疫排斥反应缺乏了解。
3、临床早期阶段：
1954年默里实施同卵双生姐妹间肾移植成功－医学史上首次长期有功能存活的移植器官；
现代器官移植经历了3个重要的突破才建立起来：
１、血管吻合技术的发展；２、供器官低温保存的成功；３、免疫抑制剂的使用
4、临床发展阶段：
20世纪60-70年代，器官移植手术还存在很大障碍，主要缺乏免疫抑制剂。
直到1978年新一代强有力的免疫抑制剂环孢素A问世。
器官移植的实例------肾移植
肾移植是把一个健康的肾脏植入病人右下腹的髂窝内。
因为右侧髂窝的血管较浅，手术时容易与新肾脏血管接驳。
一般多选择髂内动脉进行吻合，如果右髂内动脉管腔内出现动脉硬化、管腔狭小，术后恐血流量不足，亦可以与病人髂外动脉作吻合，血管吻合后，放开全部阻断血管的血管钳，待新的肾脏供血良好，便逐层缝合腹壁，完成手术。
肾移植并非新肾与旧肾的交换。
（二）器官移植的现状
至今人体几乎全部的器官、细胞和组织均能移植，移植已成为现代医学中极为重要的常规治疗方法。
肾、肝、心、肺、骨髓等器官移植已成为公认的有效治疗手段，近十年来多器官联合移植也进入临床，取得较好的疗效。
我国自1962年吴阶平教授开展首例临床肾移植以来，器官移植已有了长足的进步。
介绍我国器官移植的现状，我国供体器官严重短缺的现实问题，提出问题，
问题一：
如何解决器官移植过程中出现免疫排斥反应？
MHC产物在人类称为人类白细胞抗原－HLA，自1956年由Snell首先提出MHC概念，1958年Dausset发现第一个HLA，至今已发现了几千个不同的HLA抗原。
人类供、受者之间HLA的配合程度直接影响器官移植的成活率。
免疫抑制剂的问世解决了这一问题，
环孢素A。
免疫抑制剂作用机理。
问题二：
怎么样解决供体器官不足的问题？
学生查找资料讨论总结回答：
组织工程技术的应用，制造相应的替代器官。
如组织工程鼻软骨
组织工程技术是将细胞三维支架和细胞因子应用于外科组织的再生或体内的组织构建。
【随堂练习】
1、xx年，在我国的“863高科技项目”展览中，一背上长着“人耳“的裸鼠与众人见面，它背上的“人耳”以一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架，培植“人耳鼠”的生物工程技术是（）
A.细胞和组织培养
B.细胞融合
C.动物胚胎移植
D.细胞核移植
答案：
A
2、肾移植手术是否能成功，其影响因素中最关键的是（）
A.手术技巧
B.供体器官质量
C.使用免疫抑制药物
D.供体与受体器官的组织相容性
答案：
D
3、某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏，有可能成为人体器官移植的重要来源，但人体会强烈排斥，这主要是因为该动物有一对纯合的基因（AA）能表达GT酶，从而使细胞表面具有一种多糖类物质。
人体能够识别该多糖类物质，从而确定该心脏是外来的异种器官。
经过科学家多年努力，目前得到了编码GT酶的一对基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体（Aa）。
请回答：
（1）人体对该动物心脏的排斥，是人类系统作用的结果，其本质是人体的与该动物的相互作用。
（2）上述新型个体能否作为人体器官移植的来源？
为什么？
（3）今后用常规的杂交方法能否获得GT酶一对基因都丧失表达功能的个体？
说明理由。
答案：
（1）免疫抗体抗原
（2）不能。
因为该新型个体控制GT酶的一对基因中仍有一个具有表达功能。
（3）能。
因为现有新型个体的一对GT酶基因中，有一个丧失表达功能，所以杂交的后代会出现一对GT酶基因都丧失表达功能的个体
【板书设计】
幻想阶段
实验研究阶段
器官移植的历史档案
进入临床阶段
临床发展阶段
器官移植的实例—肾移植
人体的器官移植
免疫排斥反应
器官移植的相关难题
供体器官短缺问题
供体器官来源展望
【布置作业】做思考与探究
【教学反思】
人体的器官移植这一节内容是比较前沿的知识，许多知识都是闻所未闻的。
学生在学习过程中比较感兴趣，再加上本节课知识和生活实际联系比较密切，学生学习起来相对比较容易也很有兴趣。
所以，在授课过程中，学生参与的比较高，加上采取了合作教学，学生讨论的很热烈。
本节课可以让学生自主学习之后，讨论，派代表回答问题，具体步骤和前沿知识，可以让学生提前上网查找。
但由于本节课介绍的一些基础原理和方法，还需要教师帮助学生进行分析点评，其中关键是知识比如细胞免疫、免疫排斥、组织工程技术等知识还需要老师的点拨。
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