2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第10單元 現(xiàn)代生物科技專題 第35講 細(xì)胞工程課后作業(yè)（含解析）（選修3）.doc

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細(xì)胞工程 1．如圖表示蝴蝶蘭芽尖通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培養(yǎng)過程。請回答： (1)組織培養(yǎng)利用的原理是________________。要求無菌操作的目的是_____________________________________________________________________。 (2)A→B過程代表________。在愈傷組織形成過程中必須從培養(yǎng)基中獲得水、________以及________等營養(yǎng)物質(zhì)，此時(shí)它的新陳代謝類型是________。 (3)再分化時(shí)，除必要的營養(yǎng)供應(yīng)和激素調(diào)節(jié)外，還必須給光照，原因是__________________________。 (4)要促進(jìn)芽尖組織細(xì)胞分裂和生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有生長素和________兩類植物激素。 答案　(1)植物細(xì)胞的全能性　防止雜菌與培養(yǎng)物競爭營養(yǎng)及產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物影響培養(yǎng)物生長 (2)脫分化　無機(jī)鹽　小分子有機(jī)物　異養(yǎng)需氧型 (3)葉綠素的形成需要光照 (4)細(xì)胞分裂素 解析　(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性；培養(yǎng)過程中必須無菌操作，目的是防止雜菌與培養(yǎng)物競爭營養(yǎng)及產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物影響培養(yǎng)物生長。 (2)圖中A→B表示脫分化過程；愈傷組織細(xì)胞沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，其代謝類型是異養(yǎng)需氧型，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機(jī)鹽以及小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。 (3)B→C表示再分化過程，該過程中葉綠素的合成需要光照。 (4)培養(yǎng)基中必須加入細(xì)胞分裂素和生長素兩種植物激素，以促進(jìn)芽尖組織細(xì)胞分裂和生長。 2．(2018吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)科學(xué)家利用番茄(2N)和馬鈴薯(4N)利用如圖技術(shù)得到“番茄—馬鈴薯”植株，請回答下列問題： (1)獲得a、b所選用的酶為______________，c和d的名稱依次是__________、________。 (2)圖示技術(shù)名稱是__________________；由d培育成植株的過程運(yùn)用的技術(shù)手段是________________，其依據(jù)的原理是____________________。 (3)過程②稱為________________，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是________，③過程成功的標(biāo)志是________________________。 (4)過程④是________，⑤過程增殖的方式為________，誘導(dǎo)f中植株生根過程中培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值較④過程________(填“高”或“低”)；最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。 答案　(1)纖維素酶和果膠酶　(正在融合的)原生質(zhì)體　雜種細(xì)胞 (2)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)　植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞全能性 (3)原生質(zhì)體融合　PEG(聚乙二醇)　雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁(形成新的細(xì)胞壁) (4)脫分化　有絲分裂　高　六 解析　圖示為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖，其中①表示去壁獲取原生質(zhì)體的過程；②表示人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合；③表示再生出新細(xì)胞壁的過程；④表示脫分化過程；⑤表示再分化過程；植物體細(xì)胞的分裂過程屬于有絲分裂，沒有減數(shù)分裂過程，據(jù)此分析： (1)由圖可知，圖中得到“番茄—馬鈴薯”植株的技術(shù)為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，將植物細(xì)胞融合前，需要利用纖維素酶和果膠酶分解細(xì)胞壁，得到原生質(zhì)體a和b，c代表正在融合的原生質(zhì)體，獲得d已具有細(xì)胞壁，為雜種細(xì)胞。 (2)圖示技術(shù)名稱是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，由雜種細(xì)胞培育成植株的技術(shù)為植物組織培養(yǎng)，因植物細(xì)胞具有全能性，植物的每個(gè)細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信息，從而具備發(fā)育成完整植株的能力，故植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物細(xì)胞全能性。 (3)圖中馬鈴薯細(xì)胞的原生質(zhì)體與番茄細(xì)胞的原生質(zhì)體融合后形成雜種細(xì)胞，該過程(②)為原生質(zhì)體融合，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是聚乙二醇(PEG)，成功獲得雜種細(xì)胞的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。 (4)過程④中，雜種細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，⑤中愈傷組織再分化為植株幼苗，該過程中細(xì)胞增殖的方式為有絲分裂，生長素與細(xì)胞分裂素比值高時(shí)促進(jìn)根分化，抑制芽形成，比值低時(shí)促進(jìn)芽分化，抑制根形成，故誘導(dǎo)f中植株生根過程中培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值較④過程高。番茄植株為二倍體，馬鈴薯植株為四倍體，最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于六倍體植株。 3．如圖表示高等動、植物細(xì)胞融合的部分過程，請據(jù)圖回答： (1)若圖表示植物體細(xì)胞雜交的部分過程，欲將丁細(xì)胞培育成植株，可選用________技術(shù)，這一技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵步驟是________和________。 (2)若圖表示制備單克隆抗體的部分過程，甲細(xì)胞為小鼠的骨髓瘤細(xì)胞，則乙細(xì)胞為________________。在分離乙細(xì)胞之前，應(yīng)對小鼠進(jìn)行的處理是____________________。過程①區(qū)別于植物細(xì)胞常用的誘導(dǎo)劑是______________，篩選得到的丁細(xì)胞還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。該制備過程涉及到的生物技術(shù)有______________________________________________________________________________________________。 答案　(1)植物組織培養(yǎng)　脫分化　再分化 (2)B淋巴細(xì)胞(或漿細(xì)胞)　將抗原注射入小鼠體內(nèi)　滅活的病毒　動物細(xì)胞融合技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 解析　(1)要將雜種細(xì)胞培育成雜種植株，需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)關(guān)鍵步驟。 (2)若圖表示制備單克隆抗體的部分過程，甲細(xì)胞為小鼠的骨髓瘤細(xì)胞，則乙細(xì)胞為相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。在分離B淋巴細(xì)胞之前，需將抗原注射入小鼠體內(nèi)。過程①為誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過程，對于植物細(xì)胞可采用物理法(離心、振動、電激)和化學(xué)法(聚乙二醇)，對于動物細(xì)胞還可以采用生物法(滅活的病毒)。篩選得到的雜交瘤細(xì)胞還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。該制備過程涉及到動物細(xì)胞融合技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 4．(2018貴州黔東南州二模)2018年1月25日報(bào)道，兩只克隆獼猴“中中”和“華華”在中國誕生，突破了現(xiàn)有技術(shù)無法克隆靈長類動物的世界難題，將為阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病帶來前所未有的光明前景，圖為過程流程圖，請回答下列有關(guān)問題： (1)欲獲得單個(gè)雌獼猴體細(xì)胞，可用____________________酶處理動物組織塊。過程①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至________時(shí)期再進(jìn)行，目前使用的去核方法是顯微操作法。 (2)A細(xì)胞的獲得過程屬于________(填“有性”或“無性”)生殖，在培養(yǎng)早期胚胎時(shí)，培養(yǎng)液中通常要添加________等一些天然成分，當(dāng)胚胎發(fā)育到________階段時(shí)，將進(jìn)行②________(填過程名稱)。 (3)獲得的“中中”和“華華”小獼猴與供體動物的遺傳物質(zhì)不完全相同，遺傳物質(zhì)不相同地方是______________________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，“中中”和“華華”獼猴克隆動物的成功證明了__________________________。 答案　(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白)　MⅡ中期(或減數(shù)第二次分裂中期) (2)無性　動物血清　桑椹胚或囊胚　胚胎移植 (3)細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì) (4)已經(jīng)分化的動物體的細(xì)胞核具有全能性 解析　分析題圖：①表示去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核的過程，②表示胚胎移植的過程，A表示核移植后形成的重組細(xì)胞。 (1)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為了得到單個(gè)雌獼猴體細(xì)胞，可以用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織塊。過程①一般在減數(shù)第二次分裂中期利用顯微操作法去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。 (2)A表示核移植獲得的重組細(xì)胞，屬于無性生殖；在培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中通常要添加動物血清等一些天然成分；②過程表示胚胎移植，一般將早期胚胎培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚時(shí)進(jìn)行移植。 (3)“中中”和“華華”小獼猴的細(xì)胞核來自于個(gè)體細(xì)胞，而細(xì)胞質(zhì)基因來自于卵母細(xì)胞，因此獲得的“中中”和“華華”小獼猴與供體動物的細(xì)胞質(zhì)基因不同。 (4)動物克隆技術(shù)證明了已經(jīng)分化的動物細(xì)胞核具有全能性。 5．(2018湖南六校聯(lián)考)《戰(zhàn)狼2》創(chuàng)造了中國電影史的多個(gè)最高，電影中的“拉曼拉病毒”學(xué)名埃博拉病毒，冷鋒注射的疫苗是具有抗埃博拉病毒功能的血清。如圖中，甲乙是兩種方法制備單克隆抗體的流程圖。請回答下列問題： (1)甲圖中從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠體內(nèi)得到了抗__________的抗體，說明小鼠體內(nèi)已形成了相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。設(shè)法將B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、________、電激等。 (2)甲圖中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的①________細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和________檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的②細(xì)胞。 (3)細(xì)菌作為受體細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，常用CaCl2處理，使其處于________以利于吸收外部DNA分子。將重組DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞采用最多的方法是________。 (4)乙圖中將煙草細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因煙草植株涉及的最基本技術(shù)是________，為了誘導(dǎo)煙草細(xì)胞生根，須設(shè)置培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值________1(填“大于”“等于”或“小于”)。 答案　(1)埃博拉病毒　滅活的病毒 (2)雜交瘤　抗體 (3)感受態(tài)　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (4)植物組織培養(yǎng)　大于 解析　(1)據(jù)甲圖中顯示，對小鼠注射埃博拉病毒誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生抗埃博拉病毒的抗體；細(xì)胞融合的誘導(dǎo)因素有化學(xué)因素，如聚乙二醇；生物因素，如滅活病毒；物理因素，如電激。 (2)甲圖中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的①雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的②細(xì)胞。 (3)將目的基因?qū)爰?xì)菌時(shí)，常用CaCl2處理，使其處于感受態(tài)以利于吸收外部DNA分子；煙草細(xì)胞是植物細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。 (4)將細(xì)胞培養(yǎng)成植株的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該過程中誘導(dǎo)細(xì)胞生根時(shí)，培養(yǎng)基中的生長素與細(xì)胞分裂素的比值應(yīng)該大于1。 6．(2018湖南衡陽第三次聯(lián)考)科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列問題： (1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分散處理，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶處理的理由是____________________________________。 (2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般選用10代以內(nèi)的傳代細(xì)胞，原因是________________________。 (3)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是________________________________。 (4)α－抗胰蛋白酶是一種糖蛋白，一般不用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)，因?yàn)開_________________________________。 答案　(1)培養(yǎng)液中的酸堿度不利于胃蛋白酶發(fā)揮作用 (2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變 (3)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 (4)大腸桿菌是原核細(xì)胞，不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器，不能對核糖體合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，不能產(chǎn)生有生物活性的α－抗胰蛋白酶 解析　(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理動物組織，以分散成單個(gè)細(xì)胞。這個(gè)過程中需要的適宜pH一般為7.2～7.4，而胃蛋白酶的最適pH約為2，培養(yǎng)液中的酸堿度不利于胃蛋白酶發(fā)揮作用，所以動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中用來分散組織的酶常用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶。 (2)一般10代以后的細(xì)胞可能發(fā)生基因突變，而10代以內(nèi)的傳代細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，所以一般選用10代以內(nèi)的傳代細(xì)胞作為核移植的供體細(xì)胞。 (3)圖中犢牛并非是對體細(xì)胞核供體奶牛100%的復(fù)制，其主要原因是犢牛的細(xì)胞質(zhì)來自卵母細(xì)胞，生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；其次是生物的性狀還受環(huán)境因素的影響。 (4)α－抗胰蛋白酶是一種糖蛋白，一般不用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)，因?yàn)榇竽c桿菌是原核細(xì)胞，不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器，不能對核糖體合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，不能產(chǎn)生有生物活性的α－抗胰蛋白酶。 7．(2018四川內(nèi)江三模)1975年，英國科學(xué)家米爾斯坦和德國科學(xué)家科勒設(shè)計(jì)了一個(gè)極富創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)方案：把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，得到的融合細(xì)胞就能大量增殖，產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體?；卮鹣铝袉栴}： (1)從動物體內(nèi)取出的組織塊，需用________處理一段時(shí)間，這樣組織就會分散成單個(gè)細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞________(填“原代”或“傳代”)培養(yǎng)至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，從而獲得骨髓瘤細(xì)胞。在動物細(xì)胞培養(yǎng)基中加入血清、血漿等天然成分的原因是________________________。 (2)制備單克隆抗體時(shí)，先用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得________細(xì)胞；然后對上述細(xì)胞進(jìn)行抗體檢測，選取________的細(xì)胞克隆化培養(yǎng)；最終獲得單克隆抗體。 (3)有人提出用核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體，其過程是取經(jīng)特定抗原刺激的B淋巴細(xì)胞的細(xì)胞核，移植到去核的________細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞。此方法________(填“能”或“不能”)獲得既能分泌抗體，又能無限增殖的細(xì)胞，原因是__________________________。 答案　(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　傳代　人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚 (2)雜交瘤　專一抗體檢驗(yàn)呈陽性 (3)骨髓瘤　不能　該重組細(xì)胞中不含有骨髓瘤細(xì)胞的細(xì)胞核，不能無限增殖 解析　(1)動物細(xì)胞間的物質(zhì)是蛋白質(zhì)，需用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理一段時(shí)間，這樣組織就會分散成單個(gè)細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，從而獲得不死性的癌細(xì)胞。由于人們對動物細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此，在使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需加入血清、血漿等一些天然成分。 (2)制備單克隆抗體時(shí)，先用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得雜交瘤細(xì)胞；然后對上述細(xì)胞進(jìn)行抗體檢測，選取專一抗體檢測陽性或能產(chǎn)生專一抗體的細(xì)胞克隆化培養(yǎng)；最終獲得單克隆抗體。 (3)將經(jīng)特定抗原刺激的B淋巴細(xì)胞核移植到去核骨髓瘤細(xì)胞中來產(chǎn)生單克隆抗體，該技術(shù)稱為核移植技術(shù)，此方法不能獲得既能分泌抗體、又能無限增殖的細(xì)胞因?yàn)闊o限增殖的基因在小鼠的骨髓瘤細(xì)胞核中。 8．(2018陜西寶雞質(zhì)檢)回答下列有關(guān)細(xì)胞工程和生態(tài)工程的有關(guān)問題。 (1)隨著生物科技的進(jìn)步，植物細(xì)胞工程作為一門新興的生物技術(shù)，已經(jīng)普遍應(yīng)用于社會生產(chǎn)方方面面。 ①微型繁殖：植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖，選取植物________(部位)進(jìn)行組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株，實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)。 ②神奇的人工種子：人工種子就是以植物組織培養(yǎng)得到的________________(至少答兩種)等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子，人工種子在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)長成幼苗。 ③作物新品種的培育：常規(guī)育種培育出一個(gè)可以穩(wěn)定遺傳的農(nóng)作物優(yōu)良品種，一般需要經(jīng)過5～6年的連續(xù)篩選，而________可明顯縮短育種年限；在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于________狀態(tài)，因此容易產(chǎn)生突變。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)，動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：________的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含________的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)地球需要我們運(yùn)用生態(tài)工程對遭到破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)或重建，生態(tài)工程所遵循的基本原理如下：________、________、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。 答案　(1)分生區(qū)(或莖尖)　胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽　單倍體育種　分生(裂) (2)無菌和無毒　95%空氣和5% CO2 (3)物質(zhì)循環(huán)再生原理　物種多樣性原理 解析　(1)①若想獲得脫毒苗，可以切取一定大小的莖尖等分生區(qū)進(jìn)行組織培養(yǎng)。 ②人工種子是指通過植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，通過人工薄膜包裝得到的種子。 ③單倍體育種可以明顯縮短育種年限；在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于分生(裂)狀態(tài)，因此容易產(chǎn)生突變。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：無菌和無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含95%空氣和5% CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。