高中生物苏教版必修1课时跟踪检测14 光合色素与光能的捕获 Word版含答案.docx
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高中生物苏教版必修1课时跟踪检测14光合色素与光能的捕获Word版含答案
课时跟踪检测（十四）光合色素与光能的捕获
一、选择题
1．提取光合色素时，用于保护色素免受破坏的物质是（ ）
A．SiO2 B．CaCO3
C．无水乙醇D．层析液
解析：
选B SiO2有助于破坏细胞结构，使研磨充分；加入CaCO3的作用是防止液泡中酸性物质破坏色素，即防止色素被破坏；无水乙醇用于提取叶绿体中的色素；层析液用于分离色素。
2．通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现四条色素带，自上而下依次为（ ）
A．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b
B．胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素
C．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
D．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
解析：
选C 在滤纸条上出现了四条色素带，从上到下依次是：
胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b。
3.下面是关于叶绿体中色素的提取和分离实验的几种叙述，其中正确的是（ ）
A．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同
B．研磨叶片时加SiO2的作用是使研磨更加充分
C．色素分离的结果可以用该图表示（1、2、3、4分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）
D．1号色素在层析液中的溶解度最大
解析：
选B 研磨叶片时加CaCO3的作用是防止色素被破坏，加SiO2的目的是使研磨充分。
4.右图显示新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，下列叙述正确的是（ ）
A．色素带①是叶绿素a
B．寒冷时，色素带④较色素带②更易被破坏
C．色素带③的扩散速度小于②
D．色素带③和④属于类胡萝卜素
解析：
选D 色素带②是叶绿素a；寒冷时，叶绿素容易被破坏而使叶片呈黄色，所以色素带②较色素带④更易被破坏；色素带③在②的上方，其扩散速度明显大于②；色素带①②属于叶绿素，色素带③和④属于类胡萝卜素。
5.右图所示为某同学做“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的改进装置，下列与之有关的叙述，错误的是（ ）
A．应在培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处
C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）
D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色
解析：
选D 分离色素采用的是纸层析法，所以要在培养皿中倒入层析液；应将滤液滴在a处，而不能滴在b处，否则滤液会溶于层析液中；绿叶中含有四种色素，因此实验结果应得到四个不同颜色的同心圆；实验得到的四个同心圆的颜色从内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色，即最大的一个圆呈橙黄色。
6．光合色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）
A．色素提取液中的不同色素已经分层
B．阳光的照射使各种色素能彼此分开
C．色素在层析液中的溶解度不同
D．无水乙醇使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同
解析：
选C 色素提取液中的不同色素并没有分层；阳光的照射不能使各种色素彼此分开；色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同；无水乙醇使色素溶解，但不能将色素彼此分离。
7．在叶绿体中色素的分离过程中，滤纸条上扩散速度最慢的色素及其主要吸收的光是（ ）
A．叶绿素a，蓝光B．叶绿素a，红光和蓝光
C．叶绿素b，蓝光D．叶绿素b，红光和蓝光
解析：
选D 各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，叶绿素b溶解度小，扩散速度慢；叶绿素b主要吸收红光和蓝光。
8．某同学在进行“光合色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作：
①将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨 ②将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1cm处用钢笔画一条横线 ③为增强实验效果，将滤液细线画粗些 ④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中
该同学操作有误的是（ ）
A．①B．①②
C．①②③D．①②③④
解析：
选D ①将5g新鲜菠菜叶剪碎放入研钵中，加入无水乙醇、SiO2、CaCO3以后，迅速研磨；②将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1cm处用铅笔画一条细线；③用毛细吸管吸少量滤液，沿铅笔画的细线处小心均匀地画出一条滤液细线；④把画好细线的滤纸条插入层析液中，滤液细线不能触及层析液，不能摇晃。
9.右图为水绵结构模式，恩吉尔曼进行实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细光束对水绵细胞的不同部位（如a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。
此实验证明了（ ）
A．氧气是由水分解来的
B．叶绿体是光合作用的场所
C．光合作用能产生淀粉
D．光合作用需以二氧化碳作原料
解析：
选B 由题意可知，只有被光照射到的叶绿体部位才能产生氧气。
二、非选择题
10．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。
小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表：
实验
组号
叶绿素溶液
（mL）
调pH至
处理时间
（min）
溶液
颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
注：
叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
（1）提取食用叶绿素的X应该为______________________________，原因是_______________________________________________________________。
（2）表中Y应该为________，原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若用作食品色素，天然叶绿素不适用于______________食品，否则_____________________________________。
（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供一个检测方法________________________；主要步骤__________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）提取食用叶绿素的X应该为对人无害的有机溶剂（食用酒精），原因是叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响。
（2）由表中可知，该实验以1.0作为pH梯度进行实验，所以Y为8.0。
（3）由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色，所以若用作食品色素，天然叶绿素不适用于pH小于6.0的食品，否则叶绿素会由于酸性而被破坏。
（4）可采用纸层析法分离色素，其主要步骤：
①制备滤纸条，②画色素液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。
答案：
（1）对人无害的有机溶剂（食用酒精） 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响
（2）8.0 以1.0作为pH梯度进行实验，应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响
（3）pH小于6.0 叶绿素会由于酸性而被破坏
（4）纸层析法 ①制备滤纸条；②画色素液细线；③用层析液分离色素；④观察色素带
一、选择题
1．光合色素提取实验中，适宜的实验材料是（ ）
A．菠菜叶片 B．洋葱鳞茎
C．马铃薯块茎D．番薯块根
解析：
选A 菠菜叶片的叶肉细胞中含有大量的叶绿体，可以用于提取叶绿体色素；洋葱鳞茎、马铃薯块茎、番薯块根没有叶绿体，无法提取光合色素。
2．从高等植物叶片中分离得到4种色素，其中呈橙黄色的是（ ）
A．叶绿素aB．叶绿素b
C．胡萝卜素D．叶黄素
解析：
选C 叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。
3．下图是新鲜小麦绿叶的四种光合色素在滤纸上的分离结果，以下叙述正确的是（ ）
A．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
B．小麦在收获时节，叶片中的色素量是（甲＋乙）＞（丙＋丁）
C．分离色素时，为使色素带清晰分明，须待滤液细线干燥后再画若干次
D．四种色素中，甲和乙在红光区的吸收峰值相同
解析：
选C 甲、乙、丙、丁依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。
胡萝卜素在层析液中溶解度最大；小麦收获时节，叶绿素分解，含量降低，所以（甲＋乙）＜（丙＋丁）；待滤液细线干燥后再画若干次可以增加色素的含量；叶绿素b与叶绿素a都吸收红光，但吸收峰值不同。
4．在光合色素的提取和分离实验中，加入少许二氧化硅的作用是（ ）
A．溶解色素B．防止色素挥发
C．防止色素被破坏D．有助于充分研磨
解析：
选D 在光合色素的提取和分离实验中，加入少许二氧化硅的作用是使研磨得充分。
5．某同学在做叶绿体中色素的提取和分离实验时，出现了以下操作，其中最可能导致滤纸条看不到色素带的是（ ）
A．使用放置数天颜色变黄的菠菜叶
B．研磨叶片时用95%的乙醇溶解色素
C．滤液细线长时间浸没到层析液中
D．将干燥处理的定性滤纸条用于层析
解析：
选C 滤液细线长时间浸没到层析液中，色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
6．在做“光合色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如表所示（“＋”表示使用，“－”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（ ）
甲
乙
丙
丁
无水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A．④①②③B．②③④①
C．②④①③D．③②①④
解析：
选C 甲同学没有加入无水乙醇，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，如图中②；乙同学操作正确，所以色素带正常，如图中④；丙同学没加入CaCO3，研磨使色素被破坏，特别是叶绿素含量减少，如图中①；丁同学没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，如图中③。
7．如图是某校课外兴趣小组在省农业开发区利用韭菜宿根进行科学实验，下列相关叙述错误的是（ ）
A．提取色素的原理是利用不同色素在层析液中溶解度不同
B．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域
C．在做提取韭菜色素时，必须加入碳酸钙防止叶绿素研磨过程中被破坏
D．在分离韭菜色素时，可以使用93号汽油作为层析液
解析：
选A 提取色素原理是色素能溶解在有机溶剂中。
8．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如下图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是（ ）
A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近
B．乙与丙长势相近，甲比丙长势差
C．甲与丙长势相近，乙比丙长势差
D．甲、乙长势都比丙好
解析：
选B 只有绿光能透过绿色透明膜，色素对绿光吸收最少，光合作用最弱，甲装置中麦苗长势较差；只有蓝紫光能够透过蓝紫色透明膜，色素对蓝紫光吸收较多，植物进行的光合作用较强，因此乙装置中麦苗长势较好；太阳光能够透过无色透明膜，植物进行的光合作用最强。
9.将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况最可能是（ ）
A．随机、均匀分布在混合液中
B．集中分布在上下两侧
C．集中分布在中央位置
D．集中分布在溶液的下层
解析：
选B 由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧的蓝紫光处光合作用较强，产生的氧气较多，因此好氧细菌在这两处集中分布。
二、非选择题
10．在“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中，某同学按下表中的方法步骤进行了实验：
步骤
具体操作
①剪碎叶片
称取适量_________（填“新鲜”或“放置三天”）菠菜叶，剪碎，放入研钵中
②充分研磨
向研钵中放入少许二氧化硅和________，再加入适量无水乙醇，然后迅速、充分地研磨
③迅速过滤
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗且漏斗基部放______（填“滤纸”或“脱脂棉”）进行过滤；将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞紧
④用纸层析法
分离色素
略
请分析回答：
（1）步骤②中无水乙醇的作用是___________________。
（2）按照上表中方法步骤进行实验操作，该同学在步骤③收集到的滤液呈______________（填“深绿色”“浅绿色”或“黄绿色”）。
（3）上述实验操作中存在三处空格，请依次填写出来。
（4）若将提取的天然叶绿素用作食品添加剂，根据你所学的叶绿素化学性质分析，天然叶绿素不能添加在________（填“酸性”“碱性”或“中性”）等食品中。
（5）层析后滤纸条上的色素带，自上而下依次为：
橙黄色的________________；黄色的______________；蓝绿色的________________和黄绿色的_______________。
答案：
（1）提取叶绿体中的色素
（2）浅绿
（3）新鲜 碳酸钙 脱脂棉 （4）酸性
（5）胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
课时跟踪检测（十三）解开光合作用之谜和光合作用的过程
一、选择题
1．下图表示德国科学家萨克斯的实验。
把绿色叶片放在暗处几小时后，再把叶片的一部分遮光，其他部分见光。
一段时间后，经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，见光部分变蓝。
本实验说明（ ）
①光合作用需要CO2 ②光合作用制造淀粉 ③光合作用需要叶绿体 ④光合作用放出O2 ⑤光合作用需要光
A．④⑤ B．①③
C．②⑤D．②③
解析：
选C 根据实验结果遮光部分不变蓝，见光部分变蓝，说明光合作用需要光，淀粉遇碘变蓝，说明光合作用的产物之一是淀粉。
2．关于光合作用的探究历程叙述，不正确的是（ ）
A．普利斯特莱利用植物及小鼠和燃烧的蜡烛进行实验，证实植物只有在阳光下才能更新污浊的空气
B．萨克斯通过实验成功地证明光合作用的产物有淀粉
C．鲁宾和卡门用同位素标记法进行实验，证明了光合作用释放的O2来自H2O
D．卡尔文用放射性同位素14C做实验，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
解析：
选A 普利斯特莱利用植物及小鼠和燃烧的蜡烛进行实验，证实植物能净化空气，但没有发现光在植物更新空气中的作用。
3．现有四个实验装置，若要验证绿色植物产生O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是（ ）
A．②③和①②B．①②和①③
C．②④和①③D．②③和③④
解析：
选A 证明绿色植物光合作用的条件是否需要光照，实验的自变量是有光或无光，植物属于无关变量，因此需要选择装置②③；验证O2是否由绿色植物释放，自变量为是否具有绿色植物，光照条件是无关变量，因此需要选择①②装置。
4．下列关于光合作用的叙述，错误的是（ ）
A．光反应阶段不需要酶的参与
B．暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗
C．光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗
D．光合作用将光能转换成有机物中的化学能
解析：
选A 光反应过程需要酶的参与；暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗；光合作用过程中光反应产生[H]，暗反应消耗[H]；光合作用能将光能转换成有机物中的化
学能。
5．光合作用过程中，光反应的场所是（ ）
A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜
C．叶绿体类囊体膜D．叶绿体基质
解析：
选C 与光反应有关的酶和色素分布于叶绿体类囊体膜上，所以光反应的场所是叶绿体类囊体膜。
6．下列属于光反应中的变化是（ ）
A．H2O的裂解B．ATP的水解
C．CO2的固定D．C3的还原
解析：
选A 光合作用光反应的物质变化为水的裂解和ATP的合成；暗反应的物质变化是CO2的固定和C3的还原，其中C3的还原过程中需要消耗ATP。
7．在叶肉细胞中，CO2的固定场所是（ ）
A．叶绿体基质B．类囊体膜
C．线粒体基质D．线粒体内膜
解析：
选A CO2的固定属于光合作用的暗反应，其场所是叶绿体基质。
8．光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段。
下列叙述正确的是（ ）
A．光反应阶段固定CO2B．暗反应阶段积累ATP
C．光反应阶段裂解H2OD．暗反应阶段释放O2
解析：
选C 暗反应阶段固定CO2，消耗ATP；光反应阶段裂解H2O，释放O2。
9．下列关于光反应与暗反应过程的叙述，正确的是（ ）
A．光反应和暗反应都产生ATP
B．光反应产生ATP和暗反应合成糖类都只是物质变化
C．光反应需要光而不需要酶，暗反应不需要光而需要酶
D．暗反应必须依靠光反应
解析：
选D 光反应产生ATP，暗反应消耗ATP。
光反应产生ATP和暗反应合成糖类既有物质变化，又有能量的变化。
光反应需要光和酶，暗反应不一定需要光而需要酶。
暗反应必须依靠光反应提供[H]和ATP。
二、非选择题
10．下图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图回答问题：
（1）图中A表示的结构名称是________________；若f为高能化合物，则b代表的物质是_________；c代表的物质是____________。
（2）h与i反应生成j的过程称为____________，j与f、e反应称为_____________。
（3）图中能量变化过程是光能转化成________________再到有机物中稳定的化学能。
（4）光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中暗反应为光反应提供________________。
答案：
（1）叶绿体类囊体 O2 ADP
（2）CO2的固定 三碳化合物的还原（或C3的还原）
（3）ATP中活跃的化学能 （4）ADP和Pi
11．根据光合作用过程的图解，回答下列问题：
（1）A过程是______阶段，在叶绿体的____________上进行；B过程是__________阶段，在叶绿体的________中进行。
（2）A过程为B过程提供的物质是________和_______。
（3）写出图中①～⑤所示物质名称：
①__________；②________；③________；④________；⑤__________。
解析：
（1）图中A过程是光反应阶段，在叶绿体的类囊体膜上进行；B过程是暗反应阶段，在叶绿体的基质中进行。
（2）光反应为暗反应提供[H]和ATP。
（3）图中①～⑤所示物质分别是O2、[H]、ATP、CO2、（CH2O）。
答案：
（1）光反应 类囊体膜 暗反应 基质
（2）[H] ATP （3）O2 [H] ATP CO2 （CH2O）
一、选择题
1.在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量守恒和转化定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。
能证明这一假说的实验是（ ）
A．扬·英根豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分
B．卡尔文追踪了CO2中碳元素的行踪
C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用能产生淀粉
D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的O2来自于水
解析：
选C 萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用能产生淀粉，淀粉是有机物（其中含有能量），又必须在光下才能产生，说明有能量的转化。
2．关于叶绿体中色素、酶、ATP的叙述，错误的是（ ）
A．基质中的反应需要酶、ATP
B．ATP的合成离不开色素、酶
C．类囊体膜上分布着色素、酶
D．色素的合成不受光照、温度的影响
解析：
选D 叶绿体基质是暗反应的场所，暗反应过程中进行的反应需要酶、ATP和[H]；ATP的合成需要能量和酶催化，而能量来自色素吸收的光能；在叶绿体的类囊体膜上分布有与光反应有关的色素和酶；色素的合成需要光照条件，同时受温度的影响。
3．光合作用所需要的酶分布在（ ）
A．叶绿体的内外膜上 B．叶绿体基粒和内膜上
C．叶绿体基粒和基质中D．叶绿体基质和内膜上
解析：
选C 在类囊体上分布着许多与光合作用光反应有关的色素和酶，在基质中分布着许多与暗反应有关的酶。
4．下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。
下列叙述正确的是（ ）
A．阶段Ⅰ表示暗反应B．物质b表示C3
C．物质a表示[H]D．阶段Ⅱ表示光反应
解析：
选C 图中阶段Ⅰ能够吸收、传递、转换光能，属于光合作用的光反应阶段；在光反应阶段，有ATP的生成，判定物质b表示ATP；光反应中，水的裂解产生O2和[H]，所以物质a表示[H]；图中阶段Ⅱ能够进行CO2的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段。
5．下图为光合作用示意图，相关叙述错误的是（ ）
A．①表示O2，④表示CO2
B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为（CH2O）
C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②
D．（CH2O）可以转化为多糖、脂质
解析：
选C 据图分析，①表示O2，④表示CO2；暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为（CH2O）；C3的还原过程中，需要光反应提供的物质有②③；（CH2O）在植物细胞中可以转化为多糖、脂质等。
6．与光合作用产物中有机物的形成有关的物质是（ ）
A．CO2、[H]、ATP、酶B．CO2、O2、[H]
C．O2、酶、CO2D．O2、CO2、H2O
解析：
选A 光合作用产物中的有机物是由暗反应形成的，暗反应需要CO2、[H]、ATP和酶的参与。
7．没有在光合作用暗反应中被消耗的物质是（ ）
A．[H]和ATPB．CO2
C．酶D．C3
解析：
选C 在暗反应中，既有C3的产生，也有C3的还原；在C3的还原过程中，需要消耗光反应提供的[H]和ATP；在CO2的固定的反应中，需要消耗CO2；酶作为催化剂在整个反应过程中不消耗。
8．光合作用过程中，不在叶绿体基质中进行的反应是（ ）
A．ATP变成ADPB．CO2的固定
C．ADP变成ATPD．[H]的利用
解析：
选C ATP变成ADP、CO2的固定和[H]的利用发生在暗反应过程中，在叶绿体基质中进行。
9．光合作用的实质是（ ）
A．分解有机物，储存能量B．合成有机物，储存能量
C．分解有机物，释放能量D．合成有机物，释放能量
解析：
选B 光合作用是将无机物转化为有机物的过程，也是将光能转化为储存在有机物中的化学能的过程。
10．下列关于光合作用的叙述，正确的是（ ）
A．绿色植物所有的细胞都能进行光合作用
B．光合作用的产物既有有机物，也有无机物
C．光合作用的光反应只在光下进行，暗反应只在黑暗中进行
D．光合作用的暗反应需要酶，光反应不需要酶
解析：
选B 绿色植物含有叶绿体的细胞才能进行光合作用；光合作用的产物中糖类等是有机物，O2是无机物；光合作用的光反应需要光，只在白天进行，暗反应不需要光，有光无光都能进行；光合作用的光反应和暗反应都需要酶。
二、非选择题
11．下图是光合作用过程的图解，请回答：
（1）绿色植物进行光合作用的细胞器是________，参与光合作用的色素分布在该细胞器的______________上，其中A过程生
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