高考生物一轮复习第二单元细胞的自我保障第4讲细胞中的核酸教案中图版Word格式.docx
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是RNA病毒的遗传物质
（2）mRNA：
传递遗传信息
（3）tRNA：
运输氨基酸
（4）rRNA：
组成核糖体
（5）极少数RNA可作为酶，具有催化功能
存在
①真核生物：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
②原核生物：
拟核、质粒
主要存在于细胞质中
1.真题重组 判断正误
（1）细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生（2017·
全国卷Ⅲ，1C）（×
）
（2）在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶（2017·
全国卷Ⅱ，3A）（×
（3）酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸（2016·
全国卷Ⅰ，1B）（√）
（4）DNA与ATP中所含元素的种类相同（2015·
全国卷Ⅰ，1A）（√）
（5）原核生物拟核区中含有环状的DNA分子（2017·
海南卷，2C）（√）
以上内容考查了DNA和RNA分子的化学组成及空间结构、功能及鉴定，其主要源自教材必修一P37～38关于核酸的相关知识，大多属识记内容。
2.如图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述中，正确的是（ ）
A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、N
B.图示化合物为DNA的一条链
C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸
D.图示化合物只能在细胞核中找到
解析 核苷酸链的组成元素有C、H、O、N、P，A错误；
图中含有碱基T，为DNA的一条链，B正确；
T、C、G可参与合成5种核苷酸，C错误；
DNA主要分布在细胞核中，此外在细胞质中也有少量DNA，D错误。
答案 B
甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某种物质的分子结构图。
试分析：
（1）乙图所示物质的名称是什么？
你的判断依据是什么？
它对应甲图a、b、c或A、B、C中的哪类分子？
乙图中“碱基”有哪几类？
（2）请写出A、B、C所代表的物质名称。
（3）人体细胞中①～④发生的场所分别是什么？
提示
（1）核糖核苷酸，其2号碳位上连有—OH而不是—H；
它对应甲图中的b分子，其“碱基”种类为A、U、C、G。
（2）A—DNA B—RNA C—蛋白质
（3）①、②主要发生于细胞核，其次发生于线粒体，③、④只发生于核糖体。
核酸的组成、分类及功能
1.（2017·
全国卷Ⅰ，29）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出
（1）实验思路，
（2）预期实验结果及结论即可。
（要求：
实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
解析
（1）DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。
根据分析，本实验思路为：
甲组：
将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：
将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
（2）若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；
反之为DNA病毒。
答案
（1）实验思路：
将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
（2）结果及结论：
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；
2.（2017·
河南洛阳统考）下列有关核酸的叙述，错误的是（ ）
A.核酸是生物的遗传物质
B.核酸可作为起催化作用的物质
C.细胞中的核酸彻底水解可得到8种化合物
D.RNA都为短小的单链结构，不存在氢键
解析 核酸包括DNA和RNA，DNA是细胞生物、DNA病毒的遗传物质，RNA是RNA病毒的遗传物质，A正确；
少数酶的化学本质是RNA，可起催化作用，B正确；
细胞中既有DNA也有RNA，它们彻底水解可得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸，共8种化合物，C正确；
tRNA呈三叶草状，部分区域通过碱基互补配对形成氢键，D错误。
答案 D
四川绵阳二诊，1）下列有关蛋白质和DNA的叙述，错误的是（）A.两者都具有多样性和特异性
B.两者在细胞分裂间期均有合成
C.DNA是蛋白质合成的直接模板
D.有些生物仅由蛋白质和DNA构成
解析 DNA是蛋白质合成的间接模板，蛋白质合成的直接模板是mRNA，C错误。
答案C
河南安阳一模）下列有关RNA或DNA的叙述正确的是（）
A.RNA病毒侵入人体细胞后RNA和蛋白质组装成病毒的核糖体
B.利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
C.双链DNA中碱基数目等于磷酸二酯键数目
D.鱼体内的遗传物质初步水解后可得到8种核苷酸
解析 病毒没有细胞结构，故没有核糖体，A错误；
由于酶具有专一性，利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B正确；
双链DNA中磷酸与脱氧核糖之间通过磷酸二酯键交替连接，故脱氧核糖数目=磷酸二酯键数目+2，又脱氧核糖数目=碱基数目，因此碱基数目=磷酸二酯键数目+2，C错误；
鱼体内同时含有DNA和RNA，但其遗传物质是DNA，故鱼体内的遗传物质初步水解产物是4种脱氧核苷酸，D错误。
解析 B
（1）DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系：
（2）DNA多样性、蛋白质多样性因果关系：
（3）核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
考点二 细胞核的结构、功能及相关实验探究（5年3考）
1.细胞核的结构
上述结构中
（1）原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。
（2）在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。
（3）染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状、后者呈圆柱状或杆状，即：
染色质（间期、末期）染色体（前期、中期、后期）
2.细胞核的两大功能
（1）细胞核是遗传信息库。
（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
3.细胞核功能实验探究
（1）实验及结论缺内容
实验内容
实验过程
实验结论
实验分析
将变
形虫
切成
两半
变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
该实验既有相互对照（无核与有核），又有自身对照（进行核移植）
伞藻
嫁接
与核
移植
（1）伞藻嫁接实验过程
（2）伞藻核移植实验过程
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状
（2）理解细胞的“整体性”
（1）细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生（2017·
（2）酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸（2016·
（3）控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA上（2015·
全国卷Ⅰ，1D）（×
（4）大肠杆菌遗传信息在细胞核中转录，在细胞质中翻译（2012·
海南卷，6D）（×
（5）蓝藻无细胞核，也无核糖体（2015·
海南卷，2B）（×
以上内容主要源自教材P39～41细胞核的结构与功能相关内容，本部分内容考查时常与必修2基因的表达相联系。
2.从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注入到母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。
出生小牛的各种性状，大多像________，极少性状像________，最不像______。
请说明理由。
提示 出生小牛的绝大部分性状像母牛甲、极少性状像乙、最不像丙。
因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质，而乙牛卵细胞细胞质为其提供了少量的DNA，丙牛则为其提供生长发育的场所，因此，小牛性状大多像甲、少数像乙、最不像丙。
细胞核的结构与功能
1.（2014·
全国卷，1）下列有关细胞核的叙述，错误的是（ ）
A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分
B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
解析 核孔是mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质不能通过核孔进出细胞核，C错误。
答案 C
广州模考）核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。
如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白质组成，称为中央运输蛋白。
有关分析正确的是（ ）
A.人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输
B.核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性
C.mRNA在细胞核内合成后通过核膜运出细胞核是不需要消耗能量的
D.核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
解析 人体成熟的红细胞中没有细胞核，A错误；
核孔复合物具有选择性的输送机制，其存在说明核膜也具有选择性，B正确；
mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核，是需要消耗能量的，C错误；
核膜是双层膜，每层膜由两层磷脂分子组成，D错误。
（1）核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失，分裂末期重建。
（2）核膜、核孔都有选择性：
DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；
DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。
此外，物质进出核孔时仍消耗能量。
（3）代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。
如口腔上皮细胞与胰岛B细胞相比，核孔与核仁的数目少，核仁体积小；
冬小麦在越冬期间核孔与核仁的数目少。
（4）有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。
实验探究细胞核功能
1.如图，用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。
如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代。
单独的细胞核则无法生存。
相关叙述错误的是（ ）
A.去核的部分细胞质可以生活一段时间，其原因是已合成的蛋白质或mRNA等物质仍可发挥作用
B.单独的核不能生存的原因是没有营养物质和能量的供应
C.本实验证明变形虫的繁殖离不开细胞核
D.图中“？
”处表明，细胞质也可控制形成细胞核
解析 图中“？
”处应为“人工植入”细胞核。
2.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。
科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验（如图）。
下列相关叙述错误的是（ ）
A.图二中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B.图二中③与图一中①的帽形相同，都是菊花形帽
C.图一中①、②的帽形因嫁接而改变
D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
解析 图一中①、②嫁接的是伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变，C错误。
细胞核和细胞质是相互依存、相互制约，细胞只有保持完整性才能够正常地完成各项生命活动。
举例分析如下：
（1）只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡：
原因是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质提供，细胞质还为细胞提供代谢场所。
如精子即属此类。
（2）只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存：
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用，但一段时间后因缺少细胞核，不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡。
如哺乳动物成熟红细胞即属此类。
考点三 观察DNA和RNA在细胞中的分布（5年4考）
1.实验原理
（1）甲基绿和派洛宁对DNA和RNA的亲和力不同
显示DNA和RNA在细胞中的分布
（2）盐酸
2.实验步骤
3.实验成功关键点
（1）选材：
口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。
（2）缓水流冲洗目的：
防止载玻片上的细胞被冲走。
（3）几种试剂在实验中的作用
试剂
作用
甲基绿
使DNA呈现绿色
派洛宁
使RNA呈现红色
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①改变细胞膜的通透性
②使染色质中的DNA与蛋白质分离
蒸馏水
①配制染色剂；
②冲洗载玻片
（1）实验选材时，为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞？
提示 紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对实验结果造成颜色干扰。
（2）不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？
提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。
观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.（2015·
高考题重组改编）关于DNA的实验，叙述正确的是（ ）
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA
B.用健那绿和派洛宁染色观察DNA和RNA在细胞中的分布
C.DNA提取组织样液中滴加班氏试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色
解析 兔的成熟红细胞没有细胞核，不可提取DNA，A错误；
健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染料，B错误；
班氏试剂与还原糖水浴加热才可产生砖红色沉淀，C错误；
甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色，D正确。
2.下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是（ ）
A.①表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B.②表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C.③表示用缓水流冲洗，以免影响染色
D.④表示用甲基绿和派洛宁对标本先后进行染色
解析 染色时用甲基绿和派洛宁混合染色剂对标本进行染色，不是对标本先后染色。
观察DNA和RNA在细胞中分布的“3”个易错点
（1）应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。
（2）派洛宁甲基绿染液：
混合使用，且现配现用。
（3）DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故结构中强调“主要”，而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
易错·
防范清零
[易错清零]
易错点1 错将“细胞代谢的控制中心”与“细胞代谢的中心”混淆
点拨 细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
易错点2 误认为核孔是随时敞开，大小分子都能进出的通道
点拨 核孔并非是一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格调控作用。
物质进出细胞核并非都通过核孔。
核孔是大分子物质出入细胞核的通道（如蛋白质、RNA）。
[纠错小练]
下列有关细胞核的叙述，正确的是（ ）
A.①主要由DNA和蛋白质组成
B.②是由2层磷脂分子组成的
C.核孔不具有选择透过性，故蛋白质，核酸等分子均可自由出入细胞核
D.③是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
解析 ①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成。
②是核膜，由2层磷脂双分子层组成。
核孔具有选择透过性。
③是核仁，它与核糖体的形成以及rRNA的合成有关。
答案 A
随堂·
真题&
预测
新课标全国卷Ⅰ）下列叙述错误的是（ ）
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
解析 DNA与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A正确；
每个tRNA的一端有3个相邻的碱基，能与mRNA的密码子互补配对，称为反密码子，B正确；
T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；
细菌为原核生物，无线粒体，D错误。
2.（2015·
新课标全国卷Ⅱ）端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。
下列叙述正确的是（ ）
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
解析 依据端粒学说，端粒酶存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；
依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；
正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。
3.（2014·
新课标全国卷Ⅱ）关于核酸的叙述，错误的是（ ）
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和派洛宁染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
解析 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误。
（时间：
15分钟 满分：
50分）
1.下列有关核酸的叙述中，与事实不相符的是（ ）
A.碱基组成相同的核苷酸不一定相同
B.若核酸中含有碱基T或脱氧核糖，则为DNA
C.原核生物的遗传物质是DNA或RNA
D.大肠杆菌和酵母菌的DNA不同
解析 核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，含有相同碱基的脱氧核苷酸和核糖核苷酸是不同物质；
碱基T和脱氧核糖是DNA分子所特有的；
原核生物的遗传物质是DNA；
大肠杆菌和酵母菌是不同的生物，它们含有的DNA不同。
2.埃博拉病毒是一种RNA病毒，将该病毒彻底水解，关于得到产物的说法正确的是（ ）
A.一定得到20种氨基酸
B.能得到四种核糖核苷酸
C.碱基种类和噬菌体相同
D.产物中一定含有H、O元素
解析 该病毒蛋白质中未必含全部种类的氨基酸；
RNA彻底水解得到的产物为四种核糖核苷酸继续水解的产物——核糖、磷酸及四种含N碱基；
噬菌体的碱基有T无U，埃博拉病毒的碱基有U无T，水解产物中一定都有H、O元素。
3.下列物质或结构中含胸腺嘧啶“T”的是（ ）
A.蓝藻B.烟草花叶病毒
C.ATPD.DNA聚合酶
解析 凡含DNA时，必定含T，细胞生物中一定含DNA故蓝藻一定含“T”；
烟草花叶病毒只含RNA，RNA中含U、不含T；
ATP、DNA聚合酶中均不含T。
4.生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是（ ）
A.若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有20种
B.若该图为一段RNA的结构模式图，则l表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图，则l表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖元的结构是相同的
解析 如果该图表示一段肽链，则2表示肽键，1表示中心碳原子，3表示R基，A错误；
如果该图表示一段RNA，则1表示核糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基，包括A、G、C、U四种，B正确；
若该图为一段单链DNA，则l表示脱氧核糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基，C错误；
虽然淀粉、纤维素和糖元的基本单位都是葡萄糖，但三种物质的结构不同，D错误。
5.（2018·
陕西西安检测）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，下列叙述不正确的是（ ）
A.通过核孔能够实现核质之间频繁的物质交换，但无法实现核质之间的信息交流
B.胰岛B细胞比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多
C.染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态
D.核膜是双层膜，其主要由脂质和蛋白质组成
解析 mRNA分子可携带DNA转录来的相关信息，通过核孔到达细胞质中的核糖体指导蛋白质合成，故A不正确。
6.如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的结构说法错误的是（ ）
A.③能够将核内物质与细胞质分开
B.⑤与rRNA的合成及核糖体的形成有关
C.蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数目较多
D.RNA主要是通过⑥从细胞核到达细胞质的
解析 ①～⑥分别表示核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔。
核膜能够将细胞核内的物质与细胞质分隔开来。
核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。
蛋白质合成越旺盛，核孔数量越多，但染色质的数目不变。
7.（2018·
河北保定摸底）细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
A.除了哺乳动物成熟的红细胞，真核细胞都有细胞核
B.利用伞藻做验证细胞核功能的实验中，不需要做伞藻核移植实验
C.原核细胞除拟核没有核膜外，其他结构与真核细胞没有差别
D.核膜上的核孔是某些大分子物质出入的通道，具有一定的选择性
解析 哺乳动物成熟的红细胞、植物的筛管细胞等都没有细胞核；
利用伞藻做验证细胞核功能的实验中，需要做伞藻核移植实验；
原核细胞的拟核没有核膜，细胞质中只有核糖体一种细胞器。
8.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；
当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。
这说明了细胞核是（ ）
A.细胞代谢的主要场所
B.遗传物质储存和复制的场所
C.细胞遗传特性的控制中心
D.细胞生命活动的控制中心
解析 细胞质基质是细胞代谢的主要场所；
由题干中“除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止”和“重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复”可以判断，细胞核是生命活动的控制中心。
9.如图为细胞核结构的示意图，请结合所学知识，据图回答下列相关问题（[ ]内填标号，________上填相应名称）：
（1）只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
（2）[2]主要是________和________组成，前者通过[ ]________进入细胞核内。
（3）从图中可以看出[3]为________，其与______________________
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