内容正文:
莎车县2024-2025学年第二学期高二年级期末考试(生物)试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
一、单选题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 近百年来,随着大气CO2浓度不断增加,全球变暖加剧。为减缓全球变暖,我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标,彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标的是( )
A. 大量燃烧化石燃料 B. 积极推进植树造林 C. 大力发展风能发电 D. 广泛应用节能技术
2. “零落成泥碾作尘,只有香如故”体现了生态系统中的分解作用。下列叙述正确的是( )
A. 微生物不一定都是分解者,但分解者一定都是微生物
B. 沼泽淤泥因缺氧导致分解作用弱,可用于开发有机肥料
C. 分解者分解动植物遗体释放的能量,可供生产者再利用
D. 分解者的分解作用有助于生态系统的能量和物质循环
3. 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析错误的是( )
A. 自变量是土壤微生物的有无,而因变量是落叶的腐烂程度
B. 探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤不做处理
C. 实验组中落叶的分解速度明显低于对照组落叶的分解速度
D. 土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
4. 生态足迹是一种新兴的定量测度人类对自然的生态消耗和区域可持续发展状态的生态经济学指标,通过比较生态足迹与生态承载力可定量判断某地区的可持续发展状态,以对社会经济发展作出科学规划和建议。下列有关叙述错误的是( )
A. 生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B. 步行、多食用蔬菜等积极低碳生活方式可以降低生态足迹
C. 消费水平的提高、垃圾分类和再生资源回收等都会增大生态足迹
D. 我国的生态足迹总量较高,应处理好人口增长和资源、环境的关系
5. 下列对能量金字塔的叙述,错误的是( )
A. 能量金字塔能直观反映生态系统各营养级之间能量的关系
B. 能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形
C. 能量金字塔的最高营养级位于金字塔的最底层
D. 能量金字塔的形状体现了能量流动逐级递减的特征
6. 某兴趣小组利用葡萄制作果酒和果醋。在该过程中发酵条件的控制至关重要,下列相关叙述正确的是( )
A. 当缺少糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
B. 当葡萄酒制作完成后,可打开瓶盖后盖上一层纱布进行葡萄醋发酵
C. 用带盖瓶子进行酒精发酵,每隔12h左右打开瓶盖一次以便排出CO2
D. 果酒发酵过程温度控制在30~35℃,果醋发酵温度控制在18~30℃
7. 微生物培养最基本的要求是无菌操作,下列对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法的正确顺序依次是( )
①化学药物消毒②高压蒸汽灭菌③干热灭菌④ 紫外线消毒⑤ 灼烧灭菌⑥ 巴氏消毒法
A. ⑤③⑤①④⑥ B. ③②⑤④①⑥
C. ②③⑤①④⑥ D. ②⑤④①⑥
8. 小龙虾肠道中栖居着大量真菌,能产生消化酶,与小龙虾互助共生。采用纯培养法,在好氧条件分离肠道中产木聚糖酶菌,用木聚糖配制的培养基呈浅白色。下列说法错误的是( )
A. 肠道内的真菌有利于小龙虾对食物的降解和吸收
B. 可通过是否出现透明圈选择出产木聚糖酶的真菌
C. 小龙虾肠道中生活的微生物异化类型均为厌氧型
D. 纯培养步骤是配制培养基、灭菌、接种、分离、培养
9. 随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及密闭式发酵罐的成功设计,发酵工程逐步形成。下列有关叙述正确的是( )
A. 发酵工程的产品可以是微生物细胞本身
B. 发酵工程中的发酵条件不影响微生物的代谢途径
C. 发酵工程多为混合菌种发酵
D. 发酵工程和传统发酵技术的唯一区别是所用微生物的种类不同
10. 某种名贵植物通常用无性繁殖的方式进行繁殖,但容易将感染的病毒传给后代。某技术中心计划获取该种植物的脱毒苗,技术路线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 由愈伤组织到脱毒苗需要经过脱分化、再分化等过程
B. 外植体可以选择该种植物的茎尖分生组织
C. 制备培养基时需要在培养基中添加琼脂等成分
D. 生长素/细胞分裂素的值较高时有利于根的分化
11. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并在用iPS细胞治疗人类疾病等领域取得很多成就。下列叙述错误的是( )
A. 成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,体现了细胞全能性
B. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
C. iPS细胞增殖过程中的DNA复制发生在分裂间期的S期
D. 若iPS细胞来源于自身,则其移植回病人体内可减少免疫排斥
12. 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( )
A. 受精在子宫中完成
B. 同卵双胞胎形成的原因是两个精子同时入卵
C. 卵裂期细胞的体积不断增大
D. 囊胚期细胞逐渐分化,并发生了孵化
13. 试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,最终在受体子宫内发育而诞生的。下列相关叙述错误的是( )
A. 采集的精子需获能处理,卵母细胞需培养至MⅡ期
B. 早期胚胎发育至桑葚胚时,开始分化形成内细胞团
C. 对早期胚胎培养时,需提供充足的营养及无菌无毒的环境
D. 胚胎移植时,代孕母体需与供体处于同期发情的生理状态
14. 为改善某湖泊水质,生态学专家建议选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植,此外还要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些植物形成互利共存的关系。专家的建议主要体现了生态工程中的哪项基本原理( )
A. 自生 B. 循环 C. 协调 D. 整体
15. 下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
B. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. 抗体-药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D. 克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
16. 下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质工程应先设计蛋白质的结构后再预期其功能
B. 与天然蛋白质合成相比,蛋白质工程不遵循中心法则
C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
17. 1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )
①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共享一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ①②③④
18. 利用PCR既可以快速扩增特定基因,也可以检测基因的表达。下列有关PCR的叙述,错误的是( )
A. PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶
B. 变性过程中,双链DNA的解开不需要解旋酶
C. 退火过程中,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D 延伸过程中,需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
二、非选择题:本部分包括四小题,共 46 分。
19. 酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:
(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的__________,及时对培养基进行分装,并进行__________灭菌,培养基按照用途分为__________和__________。
(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约_____(在 25℃、50℃或 80℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。
(3)挑取分离平板中长出单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有__________。
a. 为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌 b. 划线时应避免划破培养基表面,以免不能形正常菌落 c. 挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量 d. 可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株。
(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和氧气供应。为监测酵母的活细胞密度,经等体积台盼蓝染液染色,理论上应统计__________细胞的个数。(填“无色”或“蓝色”)
(5)步骤④分离纯化酵母菌,采用的方法是__________,该操作按该图中所示一共需要灼烧接种环____次,该步骤中每次划线从上一次划线的末端开始,其目的是__________。
20. 近年来,我国科研工作者积极选育适宜早种的杂交稻品种,实现了“水稻上山”,开辟了稻谷生产新途径,形成了新的种植模式。回答下列问题:
(1)“水稻上山”需要通过毁林开荒、退林还耕、退草还田来实现,该过程中物种丰富度_____(填“增大”或“减少”);生态系统的_____(填“恢复力”或“抵抗力”)稳定性降低。
(2)适宜旱种的杂交稻品种的培育成功丰富了_____(填“基因”或“物种”)多样性;“水稻上山”保证了农民的口粮,体现生物多样性的_____价值。
(3)有学者认为“水稻上山”是一种不符合实际的操作,不利于机械化生产,提高了人力成本,与科技振兴农业相悖,更不能体现生态工程的_____原理。
(4)“水稻上山”形成的旱地水稻生态系统虽参与了物质循环,但仍要补充一定量的氮肥,其原因是_____(答2点);在旱地栽培水稻过程中要及时除草治虫,从能量流动角度分析,其意义是_____。
21. 科研人员通过基因工程等技术,改良了稻米的营养品质,培育出了铁含量比普通大米较高的转基因水稻。如图为培育转基因水稻过程示意图。
(1)图中过程①在基因工程操作步骤中属于_____,该过程需要的操作工具是______。
(2)图中Ti质粒上含有潮霉素抗性基因,为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入________,诱导组织细胞脱分化的培养基是_____号培养基。
(3)④⑤⑥过程属于________技术,该技术依据的主要原理是______。
(4)下图1、2为质粒、含目的基因的DNA及其们关限制酶的作用位点为提高实验的效能,应采用限制酶______处理Ti质粒和含目的基因的DNA;限制酶作用于DNA分子中的_______(填化学键名称)。
22. 细胞融合又称体细胞杂交,是指两个或更多个相同或不同细胞融合形成单个细胞过程。下图为细胞融合的一般过程,请据图回答问题:
(1)若A、B为植物细胞,在细胞融合之前已用________处理,除去了细胞壁; A、B到C的过程中,常用的物理方法是________(至少写两个)。形成的D细胞还要应用植物组织培养技术把D培养成植株。
(2)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,原因是_______,然后用胰蛋白酶处理使其分散开来;从A、B到C的过程中,常用的诱导剂是________。
(3)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠B淋巴细胞,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了________;由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程称为克隆,这种细胞的特点是________。
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莎车县2024-2025学年第二学期高二年级期末考试(生物)试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
一、单选题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 近百年来,随着大气CO2浓度不断增加,全球变暖加剧。为减缓全球变暖,我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标,彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标的是( )
A. 大量燃烧化石燃料 B. 积极推进植树造林 C. 大力发展风能发电 D. 广泛应用节能技术
【答案】A
【解析】
【分析】“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当,CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。
【详解】A、大量燃烧化石燃料会导致大气中的二氧化碳含量增多,不利于实现碳中和,A符合题意;
BCD、积极推进植树造林 、大力发展风能发电和 广泛应用节能技术都可以减少二氧化碳的排放或增加二氧化碳的吸收利用,利于实现碳中和,BCD不符合题意。
故选A。
2. “零落成泥碾作尘,只有香如故”体现了生态系统中的分解作用。下列叙述正确的是( )
A. 微生物不一定都分解者,但分解者一定都是微生物
B. 沼泽淤泥因缺氧导致分解作用弱,可用于开发有机肥料
C. 分解者分解动植物遗体释放的能量,可供生产者再利用
D. 分解者的分解作用有助于生态系统的能量和物质循环
【答案】B
【解析】
【分析】分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。分解者是生态系统的组成成分之一,主要是细菌和真菌,还包括营腐生生活的动物,例如蚯蚓、蜣螂等。
【详解】A、分解者是生态系统组成成分之一,主要是细菌和真菌,还包括营腐生生活的动物,例如蚯蚓、蜣螂,分解者不一定都是微生物,A错误;
B、受水浸泡的沼泽土壤中缺氧,抑制微生物的有氧呼吸,减少分解有机物,有机物质积累量很大,可用于开发有机肥料,B正确;
C、分解者分解动植物遗体释放的能量,被分解利用,或者以热能的形式释放到外界,不能被生产者利用,C错误;
D、分解作用是通过分解者的代谢将有机物分解为无机物,有助于生态系统的物质的循环,能量不能循环,D错误。
故选B。
3. 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析错误的是( )
A. 自变量是土壤微生物的有无,而因变量是落叶的腐烂程度
B. 探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤不做处理
C. 实验组中落叶的分解速度明显低于对照组落叶的分解速度
D. 土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
【答案】B
【解析】
【分析】1、土壤是微生物的天然培养基,大多数的土壤微生物是生态系统中是分解者,能够将土壤中的有机物分解为无机物。
2、本实验是探究土壤微生物对落叶的分解作用的实验,自变量是土壤中微生物的有无(可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤)采用普通土壤的为对照组,采用排除土壤中微生物的为实验组,因变量是落叶的分解速度。
【详解】A、该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤中微生物的有无(可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤),采用普通土壤的为对照组,采用排除土壤中微生物的为实验组(土壤进行灭菌处理为实验组),因变量是落叶的腐烂程度,A正确;
B、探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤要进行灭菌处理,以尽可能地排除土壤微生物的作用,同时尽可能避免土壤理化性质的改变,B错误;
C、实验组的土壤要进行灭菌处理,实验组由于缺乏土壤微生物的作用,其落叶的腐烂程度明显低于对照组,C正确;
D、土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都属于无关变量,无关变量应保持相同且适宜,所以实验组和对照组应选择相同种类的落叶进行实验,D正确。
故选B。
4. 生态足迹是一种新兴的定量测度人类对自然的生态消耗和区域可持续发展状态的生态经济学指标,通过比较生态足迹与生态承载力可定量判断某地区的可持续发展状态,以对社会经济发展作出科学规划和建议。下列有关叙述错误的是( )
A. 生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B. 步行、多食用蔬菜等积极的低碳生活方式可以降低生态足迹
C. 消费水平的提高、垃圾分类和再生资源回收等都会增大生态足迹
D. 我国的生态足迹总量较高,应处理好人口增长和资源、环境的关系
【答案】C
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹是一种可操作的定量方法。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可以定量判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。
【详解】A、生态足迹也称“生态占用“,生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大,A正确;
B、生活方式不同,消耗的资源状况不同,生态足迹的大小可能不同,步行、多食用蔬菜等积极的低碳生活方式可以降低生态足迹,B正确;
C、垃圾分类不仅可以减少垃圾数量,还可以减少污染物对土地的污染,再生资源回收促进社会的可持续发展,都会降低生态足迹,C错误;
D、我国的生态足迹总量较高,而且还将继续增大,因为我国依然是世界第一人口大国,未来城市化和人口老龄化还将加速,应处理好人口增长和资源、环境的关系,D正确。
故选C。
5. 下列对能量金字塔的叙述,错误的是( )
A. 能量金字塔能直观反映生态系统各营养级之间能量的关系
B. 能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形
C. 能量金字塔的最高营养级位于金字塔的最底层
D. 能量金字塔的形状体现了能量流动逐级递减的特征
【答案】C
【解析】
【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
【详解】ABD、能量在营养级之间只能单向流动,且逐级递减,能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系,通常都是上窄下宽的金字塔形,体现了能量流动逐级递减的特征,ABD正确;
C、最高营养级所固定的能量最少,在金字塔的最顶层,生产者是最低营养级,其固定的能量最多,在金字塔的最底层,C错误.
故选C。
6. 某兴趣小组利用葡萄制作果酒和果醋。在该过程中发酵条件的控制至关重要,下列相关叙述正确的是( )
A. 当缺少糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
B. 当葡萄酒制作完成后,可打开瓶盖后盖上一层纱布进行葡萄醋发酵
C. 用带盖瓶子进行酒精发酵,每隔12h左右打开瓶盖一次以便排出CO2
D. 果酒发酵过程温度控制在30~35℃,果醋发酵温度控制在18~30℃
【答案】B
【解析】
【分析】果酒制备的菌种是酵母菌,发酵前期酵母菌先进性有氧呼吸,促进酵母菌的繁殖,后期进行无氧呼吸产生酒精。果酒制作的原理是酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖原都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
【详解】A、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,而氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,A错误;
B、当葡萄酒制作完成后,可打开瓶盖后盖上一层纱布进行葡萄醋发酵,打开瓶盖的目的是为乙酸发酵提供充足的氧气,盖上一层纱布的目的是减少空气中尘土等的污染,B正确;
C、用带盖瓶子进行酒精发酵,每隔12h左右拧松瓶盖一次以便排出CO2,不是打开瓶盖,C错误;
D、果酒发酵过程温度控制在18~30°C ,果醋发酵温度控制在30~35C,D错误。
故选B。
7. 微生物培养最基本的要求是无菌操作,下列对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法的正确顺序依次是( )
①化学药物消毒②高压蒸汽灭菌③干热灭菌④ 紫外线消毒⑤ 灼烧灭菌⑥ 巴氏消毒法
A. ⑤③⑤①④⑥ B. ③②⑤④①⑥
C. ②③⑤①④⑥ D. ②⑤④①⑥
【答案】C
【解析】
【分析】消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。消毒方法包括煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法;常用的灭菌方法包括干热灭菌法、灼烧灭菌法、湿热灭菌法(如高压蒸汽灭菌法)。
【详解】为了保持培养基中的水分不被烘干,常采用②高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌;培养皿等需要保持干燥的玻璃器皿可以采用③干热灭菌进行灭菌;接种过程中需要对接种环进行⑤灼烧灭菌;操作者双手可用酒精等化学药剂进行消毒,即①化学消毒法;为了杀死空气中微生物,常采用④紫外线消毒法;为防止牛奶中营养成分被破坏,常采用 ⑥巴氏消毒法处理牛奶,综上所述,对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法的正确顺序依次是②③⑤①④⑥,ABD错误,C正确。
故选C。
8. 小龙虾肠道中栖居着大量真菌,能产生消化酶,与小龙虾互助共生。采用纯培养法,在好氧条件分离肠道中产木聚糖酶菌,用木聚糖配制的培养基呈浅白色。下列说法错误的是( )
A. 肠道内的真菌有利于小龙虾对食物的降解和吸收
B. 可通过是否出现透明圈选择出产木聚糖酶的真菌
C. 小龙虾肠道中生活的微生物异化类型均为厌氧型
D. 纯培养的步骤是配制培养基、灭菌、接种、分离、培养
【答案】C
【解析】
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
【详解】A、由题意可知,小龙虾肠道中栖居着大量真菌,能产生消化酶,故其肠道内的真菌有利于小龙虾对食物的降解和吸收,A正确;
B、用木聚糖配制的培养基呈浅白色,若培养基中有产木聚糖酶的真菌,会将木聚糖分解而出现透明圈,因此可通过是否出现透明圈选择出产木聚糖酶的真菌,B正确;
C、由题干信息可知,在好氧条件分离肠道中产木聚糖酶菌,因此小龙虾肠道中生活的微生物异化类型均为好氧型,C错误;
D、由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养,纯培养的步骤是配制培养基、灭菌、接种、分离、培养等步骤,D正确。
故选C。
9. 随着人们对发酵原理的认识,微生物纯培养技术的建立,以及密闭式发酵罐的成功设计,发酵工程逐步形成。下列有关叙述正确的是( )
A. 发酵工程的产品可以是微生物细胞本身
B. 发酵工程中的发酵条件不影响微生物的代谢途径
C. 发酵工程多为混合菌种发酵
D. 发酵工程和传统发酵技术的唯一区别是所用微生物的种类不同
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵工程的产品可以是微生物细胞本身,也可以是微生物的代谢产物,A正确;
B、发酵工程中发酵条件的变化既会影响微生物的繁殖,也会影响微生物的代谢途径,如氧气条件,B错误;
C、发酵工程多为单一菌种发酵,这样便于控制发酵条件,C错误;
D、发酵工程和传统发酵技术的区别除了微生物的种类,还有发酵条件的严格度不同等,D错误。
故选A。
10. 某种名贵植物通常用无性繁殖的方式进行繁殖,但容易将感染的病毒传给后代。某技术中心计划获取该种植物的脱毒苗,技术路线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 由愈伤组织到脱毒苗需要经过脱分化、再分化等过程
B. 外植体可以选择该种植物的茎尖分生组织
C. 制备培养基时需要在培养基中添加琼脂等成分
D. 生长素/细胞分裂素的值较高时有利于根的分化
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为:接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
【详解】A、由愈伤组织到脱毒苗需要经过再分化过程,由外植体到愈伤组织需要经过脱分化过程,A错误;
B、外植体可以选择该种植物的茎尖分生组织,经过组织培养后可以获得无毒苗,原因是分生组织中不带毒或带毒很少,B正确;
C、植物组织培培养所用的培养基是固体培养基,因此,在制备培养基时需要在培养基中添加琼脂等成分,C正确;
D、由于生长素能促进生根,因此,在生长素/细胞分裂素的值较高时有利于根的分化,D正确。
故选A。
11. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞),并在用iPS细胞治疗人类疾病等领域取得很多成就。下列叙述错误的是( )
A. 成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,体现了细胞全能性
B. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质
C. iPS细胞增殖过程中的DNA复制发生在分裂间期的S期
D. 若iPS细胞来源于自身,则其移植回病人体内可减少免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【详解】A、成纤维细胞经诱导分化为iPS细胞,并未形成完整个体,也未形成各种细胞,没有体现了细胞全能性,A错误;
B、动物细胞培养需要满足充足的营养供给:微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等,故iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质,B正确;
C、间期包括G1、S、G2期,iPS细胞增殖过程中的DNA复制发生在分裂间期的S期,C正确;
D、若iPS细胞来源于病人自身体细胞,经诱导产生的组织和器官再移植回病人体内后,由于移植的组织或器官是由病人自身的细胞经过分裂、分化产生的,因此,理论上可避免发生免疫排斥反应,D正确。
故选A
12. 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( )
A. 受精在子宫中完成
B. 同卵双胞胎形成的原因是两个精子同时入卵
C. 卵裂期细胞的体积不断增大
D. 囊胚期细胞逐渐分化,并发生了孵化
【答案】D
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。其中透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障。
【详解】A、在自然条件下,受精在输卵管中完成,A错误;
B、同卵双胞胎是由一个卵细胞受精形成,但在分裂中形成两个胚胎,B错误;
C、受精卵到囊胚形成的过程中,主要发生了卵裂,卵裂过程中,每个细胞的体积不断缩小,细胞的总体积基本不变或略有缩小,C错误;
D、囊胚期时细胞开始分化,并发生了孵化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,D正确。
故选D。
13. 试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,最终在受体子宫内发育而诞生的。下列相关叙述错误的是( )
A. 采集的精子需获能处理,卵母细胞需培养至MⅡ期
B. 早期胚胎发育至桑葚胚时,开始分化形成内细胞团
C. 对早期胚胎培养时,需提供充足的营养及无菌无毒的环境
D. 胚胎移植时,代孕母体需与供体处于同期发情的生理状态
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的生理基础:(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精几个阶段,采集的精子需获能处理,卵母细胞需培养至MⅡ期,A正确;
B、早期胚胎发育至囊胚时,开始分化形成内细胞团,将来发育形成发育成胎儿各组织,B错误;
C、对早期胚胎培养时,需要满足的条件是无菌、无毒的环境、营养、适宜的温度和pH以及气体环境,C正确;
D、胚胎移植时,代孕母体需与供体处于同期发情的生理状态,供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境,D正确。
故选B。
14. 为改善某湖泊水质,生态学专家建议选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植,此外还要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些植物形成互利共存的关系。专家的建议主要体现了生态工程中的哪项基本原理( )
A. 自生 B. 循环 C. 协调 D. 整体
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植,同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些植物形成互利共存的关系,形成有序整体,实现自我优化、自我调节、自我更新和维持,这主要体现了生态工程中的自生基本原理,故A符合题意。
故选A。
15. 下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
B. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. 抗体-药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D. 克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】A、动物细胞培养在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,A错误;
B、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞有杂交瘤细胞、骨-骨融合细胞,B-B融合细胞等,还需进一步选择才能得到杂交瘤细胞,B错误;
C、抗体具有特异性,可以特异性的结合抗原,所以抗体-药物偶联物 (ADC) 中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用,C正确;
D、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,该技术属于无性繁殖技术,不涉及体外受精,D错误。
故选C。
16. 下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质工程应先设计蛋白质的结构后再预期其功能
B. 与天然蛋白质合成相比,蛋白质工程不遵循中心法则
C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
【答案】D
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求,蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质;而基因工程原则上能生产自然界已有的蛋白质。
2、蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程应先预期其功能,再根据功能确定其结构,A错误;
B、蛋白质工程也遵循中心法则,B错误;
C、对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的,C错误;
D、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,D正确。
故选D。
17. 1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )
①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共享一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】不同生物的基因之所以能拼接,基础是生物的基因都具有相同的结构,都是具有双螺旋结构的DNA。导入受体细胞的基因之所以能成功表达,是因为地球上所有生物共用一套遗传密码子。
【详解】①萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA,这是完成基因重组的基础,①正确;
②自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码,即无论在高等生物还是低等生物中,相同的密码子决定的氨基酸种类都相同,②正确;
③萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该植株通体光亮,可见荧光素基因在该植株中成功表达,③正确;
④基因的表达包括转录和翻译,最后合成出蛋白质,④正确。
综上所述①②③④正确,D正确。
故选D。
18. 利用PCR既可以快速扩增特定基因,也可以检测基因的表达。下列有关PCR的叙述,错误的是( )
A. PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶
B. 变性过程中,双链DNA的解开不需要解旋酶
C. 退火过程中,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 延伸过程中,需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术:1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理:DNA复制。3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】A、PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温的TaqDNA聚合酶,A正确;
B、变性过程中,双链DNA的解开不需要解旋酶,该过程通过高温使DNA双链间的氢键断裂,B正确;
C、退火过程中,引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,C正确;
D、由于PCR的产物是DNA,故延伸过程中,需要4种脱氧核糖核苷酸作为原料,D错误。
故选D。
二、非选择题:本部分包括四小题,共 46 分。
19. 酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:
(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的__________,及时对培养基进行分装,并进行__________灭菌,培养基按照用途分为__________和__________。
(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约_____(在 25℃、50℃或 80℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。
(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有__________。
a. 为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌 b. 划线时应避免划破培养基表面,以免不能形正常菌落 c. 挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量 d. 可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株。
(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和氧气供应。为监测酵母的活细胞密度,经等体积台盼蓝染液染色,理论上应统计__________细胞的个数。(填“无色”或“蓝色”)
(5)步骤④分离纯化酵母菌,采用的方法是__________,该操作按该图中所示一共需要灼烧接种环____次,该步骤中每次划线从上一次划线的末端开始,其目的是__________。
【答案】(1) ①. pH ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 选择培养基 ④. 鉴别培养基
(2)50℃ (3)abd
(4)无色 (5) ①. 平板划线法 ②. 6 ③. 使细菌数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落
【解析】
【分析】1、配制培养基的操作步骤为计算→称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌→倒平板。
2、据图分析,从土壤样品中分离该类酵母的实验流程为①称量土样→②梯度稀释→③平板浇注分离→④划线纯化→⑤扩大培养。
【小问1详解】
配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的pH,及时对培养基进行分装,并进行高压蒸汽灭菌。培养基按照用途分为 选择培养基和鉴别培养基。
【小问2详解】
在步骤③中将温度约 50℃ 的培养基倒入培养皿混匀(避免高温杀死酵母菌,同时保证培养基为液态)。
【小问3详解】
a、为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌,a正确;
b、划破培养基会影响菌落生长,故划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落,b正确;
c、题目目标是筛选利用甲醇的酵母,而非测定甲醇含量,c错误;
d、可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株,这是驯化筛选的常用方法,d正确。
故选abd。
【小问4详解】
台盼蓝染色后,活细胞无色(死细胞被染成蓝色),因此应统计无色细胞的个数。
【小问5详解】
步骤④分离纯化酵母菌,采用的方法是平板划线法。图中所示划线操作共 6 次划线(首次划线前灼烧 1 次,每次划线后灼烧 1 次,共灼烧 6 次)。每次划线从上一次划线的末端开始,目的是 使细菌数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
20. 近年来,我国科研工作者积极选育适宜早种的杂交稻品种,实现了“水稻上山”,开辟了稻谷生产新途径,形成了新的种植模式。回答下列问题:
(1)“水稻上山”需要通过毁林开荒、退林还耕、退草还田来实现,该过程中物种丰富度_____(填“增大”或“减少”);生态系统的_____(填“恢复力”或“抵抗力”)稳定性降低。
(2)适宜旱种的杂交稻品种的培育成功丰富了_____(填“基因”或“物种”)多样性;“水稻上山”保证了农民的口粮,体现生物多样性的_____价值。
(3)有学者认为“水稻上山”是一种不符合实际的操作,不利于机械化生产,提高了人力成本,与科技振兴农业相悖,更不能体现生态工程的_____原理。
(4)“水稻上山”形成的旱地水稻生态系统虽参与了物质循环,但仍要补充一定量的氮肥,其原因是_____(答2点);在旱地栽培水稻过程中要及时除草治虫,从能量流动角度分析,其意义是_____。
【答案】(1) ①. 减少 ②. 抵抗力
(2) ①. 基因 ②. 直接
(3)整体、协调 (4) ①. 原有的氮肥不能满足水稻增产的需求;氮肥会随着水稻种子的输出而减少 ②. 调整能量流动关系,使能量更多流向水稻
【解析】
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【小问1详解】
“水稻上山”需要通过毁林开荒、退林还耕、退草还田来实现,这些过程破坏原来的生态环境,使生态系统的结构变简单,故物种丰富度减少,生态系统的抵抗力稳定性降低。
【小问2详解】
适宜旱种的杂交稻品种的培育成功丰富了基因多样性,“水稻上山”保证了农民的口粮,直接为农民提供了食物,体现了生物多样性的直接价值。
【小问3详解】
有学者认为“水稻上山”是一种不符合实际的操作,不利于机械化生产,提高了人力成本,没有考虑经济和社会影响力不能体现整体原理和协调原理。
小问4详解】
物质循环是指组成生物体的元素在无机环境和生物群落之间往返循环。农民仍然需要定期给玉米田施肥以补充土壤矿质离子,原因是土壤中矿质离子的含量往往不足以使农作物高产,农产品输出时,其中的矿质离子也不能都归还土壤。在旱地栽培水稻过程及时除草治虫,除草是为了减少草与水稻竞争阳光、矿质元素等资源,治虫是为了减少能量流向虫子,故从能量流动角度分析,意义是调整能量流动关系,使能量更多流向水稻。
21. 科研人员通过基因工程等技术,改良了稻米的营养品质,培育出了铁含量比普通大米较高的转基因水稻。如图为培育转基因水稻过程示意图。
(1)图中过程①在基因工程操作步骤中属于_____,该过程需要的操作工具是______。
(2)图中Ti质粒上含有潮霉素抗性基因,为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入________,诱导组织细胞脱分化的培养基是_____号培养基。
(3)④⑤⑥过程属于________技术,该技术依据的主要原理是______。
(4)下图1、2为质粒、含目的基因的DNA及其们关限制酶的作用位点为提高实验的效能,应采用限制酶______处理Ti质粒和含目的基因的DNA;限制酶作用于DNA分子中的_______(填化学键名称)。
【答案】(1) ①. 构建基因表达载体 ②. 限制酶、DNA连接酶
(2) ①. 加入潮霉素 ②. 2
(3) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性
(4) ①. BamHI和hindⅢ ②. 磷酸二酯键
【解析】
【分析】1、基因工程的一般操作步骤有:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达。
2、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其原理是植物细胞的全能性。
【小问1详解】
图中①表示质粒与目的基因的重组属于构建基因表达载体,通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段,使它们产生相同的黏性末端,然后再用DNA连接酶连接成重组质粒,该过程需要的操作工具是限制酶、DNA连接酶。
【小问2详解】
质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因,所以需要在1号培养基中加入潮霉素;水稻细胞经过脱分化后可形成愈伤组织失去分化,2号是诱导愈伤组织形成的培养基。
【小问3详解】
图中④⑤⑥是将水稻幼胚经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成再生植株的过程,这属于植物组织培养技术,该技术依据的基本原理是植物细胞具有全能性,植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
【小问4详解】
由图1和图2可知,由于EcoRⅠ会破坏目的基因,故应采用限制酶BamHI和HindIII处理Ti质粒和含目的基因的DNA,以防止自身环化,然后经过DNA连接酶的作用将目的基因和质粒相连。限制酶作用于DNA分子中的磷酸二酯键,可将DNA切割成片段。
22. 细胞融合又称体细胞杂交,是指两个或更多个相同或不同细胞融合形成单个细胞的过程。下图为细胞融合的一般过程,请据图回答问题:
(1)若A、B为植物细胞,在细胞融合之前已用________处理,除去了细胞壁; A、B到C的过程中,常用的物理方法是________(至少写两个)。形成的D细胞还要应用植物组织培养技术把D培养成植株。
(2)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,原因是_______,然后用胰蛋白酶处理使其分散开来;从A、B到C的过程中,常用的诱导剂是________。
(3)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠B淋巴细胞,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了________;由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程称为克隆,这种细胞的特点是________。
【答案】(1) ①. 纤维素酶和果胶 ②. 电融合法、离心法 具有双亲的遗传物质
(2) ①. 这些细胞分裂能力强,分化程度低 ②. 聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒
(3) ①. 特定抗原 ②. 既能无限增殖,又能产生特异性抗体
【解析】
【分析】植物体细胞杂交需利用酶解法去除细胞壁,植物细胞融合的方法有物理方法、化学方法;动物细胞培养需用胰蛋白酶将动物组织分散形成单个动物细胞,制成细胞悬浮液,动物细胞融合的方法有物理方法、化学方法、生物方法,动物细胞工程可用于制备单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导方法有聚乙二醇、电激等。
【小问1详解】
植物细胞融合前需用酶处理除去细胞壁,如纤维素酶和果胶酶;诱导原生质体融合的物理方法有离心、振动、电激等。
【小问2详解】
由于动物胚胎或幼龄动物的器官或组织细胞的分化程度低,细胞增殖能力强,容易培养,所以一般选择动物胚胎或幼龄动物的器官和组织。诱导动物细胞融合的方法常用聚乙二醇或灭活的仙台病毒。
小问3详解】
制备单克隆抗体前需向小鼠注射特异性抗原,将杂交瘤细胞连续分裂产生大量细胞的过程称为克隆,这种细胞既能无限增殖又能产生专一的抗体。
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