植物学090101.docx
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植物学090101
《植物学》课程(090101)教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称:
植物学
课程代码:
090101
学分与学时:
6.5学分;138学时
课程性质:
专业必修课
授课对象:
生物教育专业
二、课程教学目标与任务
植物学是研究植物个体发育和系统发育规律的科学,是研究植物各类群形态结构、器官发生、生长发育、系统分类、演化规律以及植物与外界环境间相互关系的科学,是生物教育专业的主要基础课,它由植物形态解剖、植物系统分类(包括孢子植物分类和种子植物分类)两大部分组成。
其任务是一方面使学生掌握植物学基础知识、技能和技巧,为学好后续课程打下基础,另一方面能为今后胜任中学生物教学工作打好基础。
植物学的教学目的和要求是使学生掌握植物细胞的基本结构包括显微结构和亚显微结构;细胞分裂过程;组织类型;营养器官根茎叶和繁殖器官的结构;认识孢子植物各大类群及重点门特征以及代表植物结构、生活史等有一基本认识,建立植物界发展演化概念;要掌握一部分重要科属种的特征;掌握识别种子植物的方法和技巧。
三、学时安排
课程内容与学时分配表
章节
内容
学时
绪论
2
第一章
植物细胞
3
第二章
植物组织
5
第三章
种子和幼苗
1.5
第四章
种子植物的营养器官
13
第五章
种子植物的繁殖和繁殖器官
10
第六章
植物分类学概述
1.5
第七章
藻类植物
4
第八章
菌类植物
3.5
第九章
地衣植物
1
第十章
苔藓植物
2.5
第十一章
蕨类植物
4
第十二章
裸子植物
3
第十三章
被子植物
16
四、课程教学内容与基本要求
课程章节(名称)的教学目的:
绪论(2学时)
教学目的:
通过绪论部分的学习,使同学们对整个植物界和植物学这门学科先有一个大概的了解,从而激发同学们学习植物学的兴趣,提高同学们对学习植物学的认识,明确学习植物学的目的,树立正确的学习观点,掌握具体的学习方法。
基本要求:
了解生物界的划分(特别是二界系统),植物的类型、分布和植物的多样性,植物在自然界中的作用及与人类的关系,植物界的发生、发展等;植物学的研究对象、分支学科、发展简史和趋势以及已取得的新成就。
教学重点与难点:
重点:
植物界的划分依据,植物界中包括的主要类群,植物多样性及其保护利用;植物在自然界中的作用及与人类的关系。
难点:
让学生对什么是植物界和什么是植物有明确的认识。
教学内容
1、植物界
2、什么是植物学(植物学的研究对象)
3、为什么要学习植物学(学习植物学的重要意义)
4、如何学好植物学(学习植物学的方法)
第一章植物细胞(3学时)
教学目的:
通过本章的学习使学生掌握植物细胞的基本结构,特别是细胞壁的结构和功能,一些主要细胞器(细胞核、叶绿体、液泡、线粒体、内质网、高尔基体)的结构和功能;原生质和原生质体的概念、细胞器的概念;细胞分裂的类型和过程;真核细胞和原核细胞的区别。
基本要求:
弄清楚有关细胞的知识,掌握植物细胞的基本结构。
教学重点与难点:
重点:
植物细胞的形态结构及其各部分的功能(细胞壁、质体特别是叶绿体、液泡);细胞分裂的意义和方式,有丝分裂和减数分裂的过程、特点和意义;植物细胞和动物细胞的区别以及真核细胞和原核细胞的区别。
难点:
植物细胞有丝分裂以及减数分裂各时期的特点和植物细胞所处分裂期的判断;染色质与染色体的成分和两者的相互关系及细胞有丝分裂过程中,染色体和DNA的变化;细胞壁和细胞核的结构。
教学内容
第一节植物细胞的形态结构
第二节植物细胞的繁殖
第二章植物组织(5学时)
教学目的:
通过本章的学习使学生掌握细胞分化和组织的概念;植物组织的类型、起源;各种组织的分布、结构特征及各种组织的分类和功能;掌握木质部、韧皮部、维管束的概念及维管束的类型。
学生对此必须熟练掌握以便为下一步学习营养器官和繁殖器官打下基础。
基本要求:
组织是由细胞构成的。
由于细胞的分化导致了组织的形成。
植物每一类器官都包含有一定种类的组织,其中每一种组织具有一定的分布规律和行使一种主要的生理功能。
因此只有学好本章的内容,才能学好后面有关植物器官的内容。
教学重点与难点:
重点:
组织的基本概念,组织的分类和各类组织的结构特点、分布和功能;分生组织、成熟组织、复合组织、组织系统的特征及它们之间的关系;木质部、韧皮部和维管束的概念及维管束的类型。
难点:
细胞分化概念的理解;各类组织的结构特点(特别是分生组织和输导组织);维管束的种类及对不同维管束类型的判断,不同维管束的组织构成特点及空间排列形式。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节细胞分化和组织的概念
第二节植物组织的类型
第三节组织系统
第三章种子和幼苗(1.5学时)
教学目的:
通过学习着重掌握种子的基本结构和种子萌发的过程;弄清种子包括哪几个重要的组成部分、为什么说胚是新一代植物的雏体、不同类型种子的结构区别、种子萌发必需具备哪些条件及萌发过程中内部发生了什么变化、幼苗的类型。
了解种子休眠的原因及如何打破其休眠等。
基本要求:
种子由胚珠发育而来,属繁殖器官,是种子植物所特有的。
植物的器官是由种子发育而来的。
农作物的生长一般也是从播种开始。
因此在学习植物器官之前,应首先了解种子的结构。
教学重点与难点:
重点:
种子的基本结构,种子的类型和区别;种子萌发的条件和过程以及幼苗类型。
难点:
正确理解种子萌发的过程及其环境条件对种子萌发的作用机制。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节种子的形态结构和类型
第二节种子的萌发和幼苗的形成
第四章种子植物的营养器官(13学时)
教学目的:
通过本章的学习,要求学生重点掌握根尖的结构和发展,根的初生生长和初生结构,根的次生生长和次生结构;茎与根在外形上的区别,茎尖的结构和发展,双子叶植物茎的初生生长和初生结构,双子叶植物茎的次生生长和次生结构,裸子植物和单子叶植物茎的结构;叶的组成,单叶和复叶,等面叶和异面叶,双子叶植物叶的结构,单子叶植物叶的结构,不同生态类型叶的结构特点等。
并认识和了解根、茎、叶的生理功能和经济利用,根和根系的类型,侧根的形成,根瘤和菌根,芽的概念和类型,分枝的方式,叶的形态,脉序的类型,异形叶性,松针的结构,落叶和离层,根、茎、叶的变态,营养器官间的相互联系等。
基本要求:
掌握营养器官根、茎、叶的结构和功能。
教学重点与难点:
重点:
根尖和茎尖的分区及结构;一般双子叶植物根和茎的初生生长、初生结构以及次生生长、次生结构;被子植物和裸子植物、单子叶植物和双子叶植物茎结构的异同点;木材三切面;比较茎与根的不同;不同类型植物叶片的解剖结构,以及环境条件与植物叶片结构的相关性(不同生态类型叶的结构特点)。
难点:
是明确营养器官解剖结构在不同类型植物上的表现和差异;各个营养器官(根、茎、叶)在结构和功能上的密切联系等;双子叶植物根和茎的次生生长及次生结构。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节根
第二节茎
第三节叶
第四节营养器官间的相互联系
第五节营养器官变态
第五章种子植物的繁殖和繁殖器官(10学时)
教学目的:
通过本章的学习,要求掌握花的组成,花程式和花图式,心皮的概念,花序,花药的发育、结构和花粉粒的形成、结构,胚珠的发育、结构和胚囊的形成、结构,传粉作用,被子植物的双受精作用,种子的发育过程(特别是胚和胚乳的发育过程)和果实的形成,果实的类型,被子植物的生活史等。
理解花的概念,花序和花序的类型。
了解开花、果实和种子对传播的适应等。
基本要求:
掌握被子植物的繁殖器官包括花、果实和种子的结构和功能。
教学重点与难点:
重点:
花的组成和结构,花药的发育、结构和花粉粒的形成、结构,胚珠的发育、结构和胚囊的形成、结构(蓼型胚囊),被子植物的双受精作用及其生物学意义,胚和胚乳的发育(荠菜胚的发育、核型胚乳和细胞型胚乳的发育),果实的形成与结构、真果、假果等。
难点:
理解花药和胚珠的发育过程及花粉和胚囊的形成和解剖结构特征,双受精作用的生物学意义,荠菜胚的发育过程。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节植物的繁殖
第二节花
第三节花药的发育和花粉的形成
第四节胚珠的发育和胚囊的形成
第五节开花、传粉与受精
第六节种子和果实
第七节被子植物的生活史
第六章:
植物分类学概述(1.5学时)
教学目的:
通过本章学习,使同学们明白什么是植物系统学、什么是植物分类学,懂得植物分类的涵义,使学生明确植物系统学、分类学是随着人类社会的生产和科学技术的发展而逐步建立和完善起来的。
基本要求:
掌握有关的基本概念和知识,如人为分类系统和自然分类系统,个体发育和系统发育,种的概念,各级分类单位,双名法,植物各大类群的划分等。
教学重点与难点:
重点:
人为分类系统和自然分类系统,植物各类群的基本概念,植物分类的单位,种的概念,双名法。
难点:
植物各类群的基本概念,双名法(植物的命名法则,植物学名的书写原则)。
教学方法:
讲授法
主要内容:
1、什么是植物系统学、植物分类学
2、为什么要对植物进行分类
3、如何对植物进行分类
4、植物分类的单位
5、植物的命名
第七章藻类植物(4学时)
教学目的:
使学生了解藻类植物在自然界中的作用及经济意义;了解我国在藻类学研究和应用方面的成就。
基本要求:
掌握重要代表植物的形态特征、繁殖方式及生活史;通过归纳比较,从而了解藻类植物的演化趋势,理解藻类植物在植物界中的地位。
教学重点与难点:
重点:
藻类植物的分门及分门的依据,蓝藻门的一般特征、代表植物及其在植物界中的地位,绿藻门的一般特征、代表植物及其在植物界中的地位,红藻门的一般特征及代表植物,褐藻门的一般特征及代表植物。
难点:
衣藻、团藻的无性生殖和有性生殖,紫菜的生活史,海带的异形世代交替生活史,藻类植物系统演化趋势。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节藻类植物的概述
第二节蓝藻门
第三节绿藻门
第四节轮藻门
第五节硅藻门
第六节红藻门
第七节褐藻门
第八节藻类植物小结
第九节藻类植物在国民经济中的意义
第八章菌类植物(3.5学时)
教学目的:
通过本章内容的学习,要求学生掌握细菌门、黏菌门和真菌门的基本特点及与藻类的区别,真菌门各亚门的分类特征及重要代表植物的形态构造、繁殖和生活史要点;了解菌类植物在生物界的分类地位及在人类经济中的意义。
基本要求:
掌握细菌门、黏菌门和真菌门的基本特点及与藻类的区别,真菌门各亚门的分类特征及重要代表植物的形态构造、繁殖和生活史要点。
教学重点与难点:
重点:
真菌门的一般特征。
真菌的分类及各亚门(纲)的特征。
子囊菌亚门和担子菌亚门的重要代表植物的特征。
难点:
子囊菌亚门和担子菌亚门的一般特征。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节菌类植物概述
第二节细菌门
第三节粘菌门
第四节真菌门
第九章地衣植物(1学时)
教学目的:
通过本章学习,使学生了解地衣的概念,掌握地衣的构造特点,能识别几种地衣的基本形态类型,了解地衣在自然界中的作用和经济价值。
基本要求:
了解地衣的概念,掌握地衣的构造特点。
教学重点与难点:
重点:
地衣植物的主要特征,地衣的三种基本生长型,地衣的构造。
难点:
地衣的繁殖。
教学方法:
讲授法
主要内容:
一、地衣的一般特征
二、地衣的形态构造
三、地衣的繁殖
四、地衣的分类
五、地衣的经济价值
第十章、苔藓植物(Bryophyta)(2.5学时)
教学目的:
通过本章的学习,让学生理解把苔藓植物列入高等植物范畴的原因,理解整个植物界的演化规律。
了解苔藓植物的起源与演化的主要观点;了解苔藓植物在自然界中的作用和在经济上的利用。
基本要求:
掌握苔藓植物的主要特征及分纲情况,掌握苔纲代表植物地钱和藓纲代表植物葫芦藓的形态构造、生殖、生活史。
教学重点与难点:
重点:
苔藓植物的一般特征,地钱、葫芦藓配子体和孢子体的形态结构、繁殖及生活史(即以地钱和葫芦藓为代表,掌握苔纲和藓纲的主要特征)。
难点:
苔纲、藓纲的区别,地钱和葫芦藓的生活史。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节苔藓植物的主要特征
第二节苔纲
第三节藓纲
第四节苔藓植物的起源与演化
第五节苔藓植物在自然界中的作用及经济价值
第十一章蕨类植物(4学时)
教学目的:
通过本章学习,使学生了解蕨类植物在植物界中的演化地位和经济意义;了解我国蕨类区系的丰富资源以及在科学研究、生产上的价值。
基本要求:
掌握蕨类植物的一般特征;蕨类植物门的分亚门的情况;主要亚门(石松亚门、契叶亚门、真蕨亚门)的特征和代表植物的形态及生活史要点;识别各亚门的常见种类。
教学重点与难点:
重点:
维管植物的概念,蕨类植物的主要特征及其生活史,蕨类植物的分纲(亚门)及各纲(亚门)的主要特征,真蕨纲(亚门)的主要特征及代表植物。
难点:
维管植物的概念及维管柱的演化,真蕨纲(亚门)的主要特征,卷柏属的生活史,真蕨纲(亚门)孢子囊的发育方式。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节维管植物
第二节蕨类植物的主要特征及分类
第三节石松亚门
第四节楔叶亚门
第五节真蕨亚门
第六节蕨类植物的起源与演化
第七节蕨类植物的用途
第十二章、裸子植物(3学时)
教学目的:
通过本章学习,使学生理解裸子植物胚珠裸露,不为大孢子叶(心皮)所包被,与被子植物相区别;了解裸子植物的经济价值及我国丰富的裸子植物资源。
基本要求:
掌握裸子植物的主要特征;了解裸子植物的分纲及各纲的主要区别;重点掌握松、杉、柏三科的特征、区别及代表植物;以松属为代表掌握裸子植物的生活史。
教学重点与难点:
重点:
裸子植物的一般特征,松属的生活史,裸子植物的分纲及各纲的主要特征,松、杉、柏三科的主要特征、区别及代表植物。
难点:
松属的生活史,孢子植物和种子植物的两套繁殖器官名词的联系,裸子植物各纲大、小孢子叶球的结构特征。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节裸子植物的一般特征
第二节裸子植物的分类(一、苏铁纲二、银杏纲三、松柏纲四、红豆杉纲五、买麻藤纲)
第三节裸子植物的起源与演化
第十三章、被子植物(Angiosperm)(16学时)
教学目的:
通过本章学习,使学生理解被子植物是植物发展最高级、最繁茂和分布最广的一个类群。
学习被子植物的分类原则,了解形态解剖的演化规律,作为认识被子植物系统发育和分类依据的基础。
基本要求:
掌握单子叶植物与双子叶植物的区别和一部分重要科、属、种的特征、亲缘关系、分布和经济价值等知识;掌握识别被子植物的方法。
并通过实验和野外实习,掌握繁殖器官和营养器官的形态特点,较熟练地应用检索表和工具书。
教学重点与难点:
重要科、属、种的特征、亲缘关系、分布和经济价值等知识;掌握识别被子植物的方法。
重点:
熟练掌握被子植物的主要特征,单子叶植物与双子叶植物的区别,主要科的主要识别特征和代表植物。
难点:
能够正确运用花图式和花程式表达各科的主要特征以及运用主要特征鉴定各科植物,理解被子植物分类的基本原则。
教学方法:
讲授法
主要内容:
第一节被子植物的一般特征
第二节被子植物的分类原则和演化趋势
第三节被子植物分类系统概述
第四节被子植物的分类
第五节被子植物的起源与演化
五、课程教学方式与考核方式
1.教学方式:
以课堂讲授为主,辅以实践教学。
2.考核方式:
闭卷考试
六、参考教材及教学参考资料
参考教材:
1.陆时万、徐祥生、沈敏健《植物学》(上册)(第二版),北京:
高等教育出版社,2005.11
2.吴国芳、冯志坚等《植物学》(下册)(第二版),北京:
高等教育出版社,2005.11
3.强胜《植物学》(第一版),北京:
高等教育出版社,2006.4
4.杨继.《植物生物学》(第二版),北京:
高等教育出版社,2007.3
参考资料:
1、马炜梁,《高等植物及其多样性》(含光盘),高等教育出版社,1998
2、李扬汉,《植物学》(上、中、下),高等教育出版社,1988
3、叶创兴、廖文波等编著.植物学(系统分类部分).中山大学出版社2000
4、尹祖棠《种子植物实验与实习》北京师范大学出版社,1993
5、高信曾《植物学实验指导》,高等教育出版社,1986
6、K.伊稍种子植物解剖学,上海科学技术出版社,1982
7、周云龙编《孢子植物实验与实习》,北京师范大学出版社,1987
8、陈灵芝主编,中国的生物多样性—现状及其保护对策,科学出版社,1993
8、陈阅增主编,普通生物学,高等教育出版社,1997
10、李承森主编,植物科学进展(第一至五卷),高等教育出版社,1998-2005
11、许智宏主编,植物发育的分子机理,科学出版社,1998
12、汪劲武编著《种子植物分类学》,高等教育出版社,1985
13杨世杰,植物生物学.科学出版社,2002
15Juddetal.PlantSystematics.APhylogeneticsApproach.SinauerAssociates,Inc.1999.
16、KingsleyR.Stern,ShelleyJansky,JamesE.Bidlack.IntroductoryPlantBiology,9thed..植物生物学(影印版),北京:
高等教育出版社,2004
七、实验教学内容与要求
一、实验教学目的与基本要求
通过实际操作和实验,使学生获得必要的感性认识,进一步理解和掌握所学的理论知识。
1.学会常用的实验仪器和实验设备的使用方法。
2.培养学生的实验技能。
3.提高学生动手能力及观察分析问题的能力。
4.学会处理实验数据,分析实验结果,完成实验报告。
5.培养科学、严谨、实事求是的学风。
二、实验内容与基本要求
(一)实验项目一览
序号
实验项目名称
学时
实验类型
实验
类别
每组
人数
实验室
1
显微镜的构造和使用
3
基础型
必做
25
植物实验室
2
植物的细胞和组织
3
基础型
选做
25
植物实验室
3
根的结构
3
基础型
必做
25
植物实验室
4
茎的结构
3
基础型
必做
25
植物实验室
5
叶的结构
3
基础型
必做
25
植物实验室
6
花药和胚囊的发育
3
验证型
必做
25
植物实验室
7
果实的结构和类型
3
验证型
必做
25
植物实验室
8
种子和幼苗结构,后含物质的鉴定
3
设计型
25
植物实验室
9
植物形态结构的综合实验
3
综合型设计型
可选做
25
植物实验室
10
藻类植物
(1)
3
基础型
必做
25
植物实验室
11
藻类植物
(2)
3
基础型
必做
25
植物实验室
12
苔藓植物,蕨类植物
3
基础型
必做
25
植物实验室
13
植物检索表的使用和编制
3
基础型
必做
25
植物实验室
14
裸子植物
3
基础型
必做
25
植物实验室
15
被子植物
(1)
3
综合型
必做
25
植物实验室
16
被子植物
(2)
3
综合型
必做
25
植物实验室
17
被子植物(3)
3
综合型
必做
25
植物实验室
18
植物系统分类的综合实验
3
综合型设计型
可选做
25
植物实验室
合计
(二)实验内容及要求
实验一显微镜的构造和使用
一、实验目的和要求:
1、了解显微镜的构造及其维护方法。
2、初步掌握显微镜的使用方法及注意事项。
二、仪器设备:
显微镜
三、实验材料:
洋葱,绸布,永久制片等。
四、教学方法:
五、实验内容提要:
(一)显微镜的构造:
光学显微镜是植物形态解剖实验最常用的显微镜。
其构造可分为保证成象的光学系统和用以安装光学系统的机械部分。
1.机械部分:
⑴镜座和镜柱:
⑵镜臂:
⑶镜筒:
⑷物镜转换器:
⑸载物台:
⑹调节轮:
2.光学部分:
包括物镜、目镜、聚光器、反光镜等。
⑴物镜:
A.放大倍数:
B.工作距离:
C.焦点深度:
D.分辨力:
(镜口率:
是被检物体与物镜之间介质的折射率与镜口角正弦的乘积,N.A=hsinx)
分辩力:
低倍镜为1μm,高倍镜为0.42μm,油镜为0.22μm。
⑵目镜:
⑶聚光器:
⑷虹彩光圈:
⑸反光镜:
(二)使用方法和注意事项
1、使用方法:
(1)取镜与放置:
(2)清洁:
(3)对光:
(4)安装标本:
(5)低倍镜观察:
(6)高倍镜观察:
①用低倍镜调好焦距,物像清晰,将需观察的部位移至视野中央。
②小心转动物镜转换器,使高倍镜头对准载物台中央,略微调动细调节轮,即可使物像清晰。
因高倍镜的工作距离很短,操作时要十分仔细,以防镜头碰击玻片,尤其不可使用粗调节轮。
(7)油镜的观察:
(8)显微镜使用后的整理:
2、注意事项:
(1)显微镜是精密仪器,操作时动作要轻,不允许随便拆卸。
如有故障,应及时报告指导教师处理。
不同显微镜之间,不可随便调换目镜或物镜。
(2)观察临时制片时,不要让玻片中的水分流到载物台上,更不能使酸、碱及其它化学药品与显微镜接触。
(3)发现物镜或目镜不清洁时,要用擦镜纸作直线方向擦拭。
切不可用手指、手帕、棉布等擦拭,以免划坏或沾污镜头。
若镜头上有油污,可先用擦镜纸沾少许二甲苯擦拭,然后再用干净擦镜纸擦拭。
五、作业与思考:
1.使用显微镜怎样对光?
应特别注意哪几点?
为什么?
2.使用高倍镜为什么必须用细调节轮调焦?
3.聚光器有何用处?
怎样使用?
实验二植物的细胞和组织
一、实验目的和要求:
1、掌握植物细胞的基本结构。
2、认识分生组织在植物体上的位置及其类型。
3、掌握分生组织的结构特点。
4、了解成熟组织的主要类型及其分布位置。
5.掌握各类成熟组织的基本结构和细胞特征。
二、仪器设备:
显微镜,解剖镜,刀片,载玻片,盖玻片,镊子,吸水纸,培养皿,吸管,酒精灯
三、实验材料:
洋葱,清洁纱布或绸布,毛笔刷;甲基蓝溶液,0.25%的碱性紫,苏丹Ⅲ酒精试剂,碘-碘化钾溶液;1%番红的50%或70%酒精溶液,1.5%的氢氟酸,蒸馏水,盐酸、洋葱根尖、载玻片、盖玻片、滤纸、镊子、显微镜、洋葱根尖纵切制片、冰醋酸-酒精溶液,(95%的酒精3份,冰醋酸1份),50%、70%的酒精,酒精-浓盐酸(1:
1),醋酸洋红染液,20%的醋酸(50%的酒精配制),油菜等;马铃薯块茎、蚕豆叶、芹菜叶柄、天竺葵叶,景天叶或仙人掌茎、女贞叶横切片、夹竹桃叶横切片、椴树茎横切片、南瓜茎横切片、水稻根横切片、南瓜茎纵切片、松茎横切片、玉米茎横切片,天竺葵茎、复叶槭茎、松树茎等的离析材料。
四、教学方法:
五、实验内容提要:
(一)植物细胞的结构观察
植物细胞的基本结构观察:
将洋葱鳞叶内表面(或大葱鳞片状叶)用刀片轻切(划破表皮即可)成0.5cm*0.5cm左右的方块,用镊子将其表皮轻轻撕下来,然后在洁净的载玻片上放一滴清水,再放洋葱表皮,盖上盖玻片。
在低倍镜下观察,即可看到许多无色透明的长行细胞,在细胞中的细胞质内有一个圆形的细胞核。
将装片从显微镜上拿
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