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1、n1描述细菌的结构、繁殖及菌落。n2举例说出病毒的结构和增殖。n3分析微生物需要的营养物质及功能。n4总结培养基的配制原则。n5分析比较培养基的种类。n1.微生物的类群n微生物所包含的类群十分庞杂，在目前已知的大约十万种微生物中，它包括除植物界和动物界以外的所有生物，即原核生物界、真菌界、原生生物界及病毒等。现分别分析如下： 微生物类群比较项目病毒原核生物界真菌界原生生物界结构特点由核酸和蛋白质构成的分子生物，无细胞结构，对抗生素不敏感但对干扰素敏感无核膜包被的细胞核，无核仁与染色体及各种复杂细胞器，只有核糖体，对青霉素敏感真核生物，有细胞壁，对青霉素不敏感真核生物，一般指单细胞生物遗传物质及
2、其载体DNA或RNA(裸露的DNA分子或RNA分子)环状DNA分子DNA分子，主要位于染色体上(或线粒体或叶绿体中也有少量DNA)DNA分子主要位于染色体上，线粒体中也有少量DNA代谢类型专性寄生生物，需用活体培养基(如活鸡胚)培养自养型(如光合细菌、硝化细菌、蓝藻等) 异养型(如枯草杆菌、破伤风杆菌等) 异化作用既有需氧型也有厌氧型为异养型，大多为需氧型为自养需氧或异养需氧或异氧厌氧型 微生物类群比较项目病毒原核生物界真菌界原生生物界繁殖方式复制繁殖(在宿主的活细胞中进行)二分裂方式进行无性生殖无性生殖或有性生殖无性生殖或有性生殖含有的核酸DNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和R
3、NA遗传物质DNA或RNADNADNADNA可遗传变异来源基因突变基因突变基因突变基因重组(进行有性生殖时) 染色体变异基因突变基因重组(进行有性生殖时) 染色体变异举列噬菌体(DNA病毒) 烟草花叶病毒(RNA病毒)细菌、蓝藻等酵母菌、霉菌等小球藻、疟原虫、草履虫等n2.病毒和细菌遗传特异性的决定因素分析n(1)细菌遗传物质的载体拟核DNA与质粒n主要载体拟核DNAn控制细菌全部遗传性状的物质(DNA)存在于细菌拟核及细菌质粒上。拟核为一大型环状DNA分子，上面含有控制原核生物主要遗传性状的基因，如细菌是否具有荚膜，是否具有鞭毛，是否具有毒性等(如两种肺炎双球菌S型菌有菌膜、有毒性，R型菌无
4、荚膜、无毒性等取决于拟核DNA的遗传特异性)。n某些特殊基因(控制抗药性、固氮及抗生素生成的基因)的载体质粒n质粒位于细菌的细胞质中，为小型环状DNA分子，上面含有控制抗药性、固氮或抗生素生成的基因，这些基因有许多可作为标记基因，从而可用作基因工程的运载体。n(2)病毒遗传特异性与抗原特异性的决定因素n病毒的一切性状取决于其内部的核酸。病毒主要由核酸和衣壳两部分构成，核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心。一种病毒只含有一种核酸DNA或RNA，核酸中贮存着病毒的全部遗传信息，控制着病毒的一切性状，如病毒的形态结构、致病性等。 n因此，病毒所具有的致病性取决于其所含有的核酸。n病毒衣壳抗原特异性的体
5、现者n病毒感染人体时，其首先作为一种抗原物质引起人体的免疫反应，而真正表现病毒具有何种抗原特异性的，应属病毒遗传物质所指导合成的具有特定结构的蛋白质分子，即病毒衣壳。n特别提示nRNA病毒遗传信息的传递过程：n(1)普通RNA病毒：RNARNA蛋白质n(2)逆转录病毒(遗传物质也属RNA)：n误区警示n1质粒基因控制细菌的抗药性、固氮和抗生素的生成；n2光合作用、有氧呼吸、生物固氮的酶分布在细菌细胞膜上，这些生理活动主要在细胞膜上进行；n3非细胞生物可分为病毒(DNA或RNA衣壳)、类病毒(仅RNA)、朊病毒(Prions，蛋白质致病因子)；n4质粒、病毒作为基因载体，病毒、细菌常作为外源基因
6、受体，而细菌、酵母菌常被应用于发酵工程；n5病毒为寄生生物，因而在普通培养基上无法培养，只能利用活组织(如活鸡胚)培养。在噬菌体侵染细菌实验中，放射性同位素标记时先让大肠杆菌在培养基上培养。n6病毒在细胞工程中可做诱导剂，在基因工程中可做运载体。n7微生物不一定是形态微小生物，如真菌中的蘑菇、木耳等。n【例1】(2009重庆理综，6分)下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是()nA大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子nB在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源nC用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子nD处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的
7、材料n解析本题以大肠杆菌为例综合考查微生物的营养、生长、代谢调节及微生物的繁殖方式等相关知识。大肠杆菌属于细菌，主要以二分裂方式进行繁殖，A错误；在含有葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用葡萄糖，当葡萄糖消耗完后才利用乳糖，B错误；生长因子是微生物生长不可缺少的微量有机物，如维生素、氨基酸和碱基等，它们一般是酶和核酸的组成成分，C错误；处于对数期的细菌，代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为生产用的菌种和科研材料，D正确。n答案Dn(2009绵阳市诊断性考试)下列有关生物体组成、结构和功能的描述中，正确的是()nA生物体的基本组成物质中都有蛋白质和脱氧核糖核酸nB病毒是生物，但无细
8、胞结构，不能独立进行新陈代谢nC细菌无核膜，无细胞器，不能通过有丝分裂繁殖后代nD动植物细胞均为真核细胞，其主要区别是有无全能性n解析：生物体的基本组成物质中都有蛋白质和核酸，A错误。细菌为原核生物，无核膜，除了核糖体外，无其他的细胞器，C错误。从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性，D错误。n答案：Bn1.碳源、氮源和生长因子的比较碳源氮源生长因子来源无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等无机氮源：N2、氮、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等维生素，氨基酸、碱基、牛肉膏、蛋白胨、动植物组织提取液作用主要用于合成微生物的细胞物质和一些
9、代谢产物异养微生物的主要能源物质主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物一般是酶和核酸的组成成分说明不同种类的微生物，对碳源的需要差别较大例：甲烷氧化菌只利用甲醇、甲烷；假单胞菌可利用90多种含碳化合物异养微生物：含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源某些微生物需要补充生长因子是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限n名师点睛n自养微生物的碳源一般为CO2，能源为光能或NH3等物质氧化释放的化学能。n所有微生物生长都需要生长因子，有的微生物因其合成生长因子量多，所以培养基中可不添加生长因子。n2培养基的种类分类培养基种类培养基特点作用举例物理性质固体培养基固态用于微生物的分离、计数
10、选择培养基、鉴别培养基半固体培养基容器放倒不致流出，剧烈震动则破散观察微生物的运动、鉴定菌种液体培养基呈液态常用于工业生产谷氨酸发酵的培养基化学性质天然培养基由天然物质配制而成，化学成分不明确工业生产谷氨酸发酵的培养基、蛋白胨、牛肉膏合成培养基化学成分明确分类、鉴定鉴别培养基用途选择培养基在一般培养基中加入了某种化学物质，抑制不需要的微生物的生长，促进所需微生物的生长分离菌种加入了青霉素的培养基、无氮培养基鉴别培养基在一般培养基中加入指示剂或化学药品，以鉴别某种微生物鉴别菌种伊红一美蓝培养基n名师点睛n培养基配制时要根据培养微生物的代谢类型和培养目的来确定其成分，如培养微生物(蓝藻等)需加入无
11、机化合物，培养异养微生物(酵母菌等)需加入含碳有机物，若要选择金黄色葡萄球菌应加入高浓度的食盐水。n归纳总结n自养微生物和异养微生物的营养比较营养类型碳源氮源生长因子自养型微生物CO2、NaHCO3NH3、铵盐、硝酸盐等一般不需要异养型微生物糖类、脂肪酸等铵盐、硝酸盐、蛋白质等有些种类需要n(1)自养微生物与异养微生物类型划分的主要依据是能否以无机碳作为生长的主要或惟一碳源，而与氮源无关。自养微生物以CO2或碳酸盐为惟一碳源进行代谢生长；异养微生物必须以有机物作为碳源进行代谢生长。n(2)自养微生物的能源n利用光能，如蓝藻等；n依靠物质氧化过程中释放的能量，如硝化细菌，能利用NH3氧化过程中释
12、放的化学能，NH3既作为氮源，又作为能源。n(3)异养微生物的能源：主要来源于有机物的氧化分解，碳源不仅为异养微生物提供构成细胞的物质，而且提供整个生命活动所需的能量。n(4)根据微生物所需的碳源和能源，将微生物的营养类型归纳如下表：营养类型主要(或惟一)碳源能源代表菌光能自养型CO2光能蓝藻光能异养型有机物光能红螺菌化能自养型CO2无机物硝化细菌化能异养型有机物有机物大肠杆菌n深化拓展n1固氮微生物与非固氮微生物氮源的区别：固氮微生物各种含氮物质(包括N2)；非固氮微生物除N2以外的其他含氮物质。n2生长因子：一些微生物不需要从营养物质中摄取生长因子，而是依靠自身体内合成。另外，一些微生物自
13、身体内缺乏合成生长因子所需的酶，因此只能从营养物质中直接获得，否则就不能生存。n3同一物质可作一种或几种营养成分：NaHCO3既作无机盐又做碳源，NH或NO 既作氮源又作无机盐，含C、H、O、N的物质如蛋白胨、酵母膏既可作碳源、氮源，又可作生长因子。n4微生物与动植物的营养物质既有相同成分，如水、无机盐(矿质元素)，又有不同成分，如微生物所需的生长因子，人和动物特有的维生素和膳食纤维等。n【例2】(2009南昌调研)通过配制特殊的培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。下列哪项操作最终不能达到分离出相应微生物的目的()nA在缺乏氮源的培养基上可从多种细菌中分离得到自生固氮菌如圆褐固氮
14、菌nB在缺乏有机碳源的培养基上可从多种细菌中分离得到自养型细菌如硝化细菌nC在培养基中加入青霉素可从混杂的酵母菌和霉菌等真菌中分离得到酵母菌nD在培养基中加入高浓度食盐可从多种细菌中分离得到金黄色葡萄球菌n解析青霉素可抑制细菌、放线菌的生长，对酵母菌和霉菌均不起作用。n答案Cn(2009南昌调研)将生命物质或结构分离的方法很多，下列说法正确的是()nA无氮培养基可以用于分离根瘤菌和硝化细菌nB单细胞蛋白可以采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行分离提纯nC用不含精氨酸的培养液分离出能合成精氨酸的突变菌株nD用2mol/L的NaCl溶液可以将DNA提取分离出来n解析：根瘤菌与豆科植物共生时，才能固定
15、空气中的分子态氮，硝化细菌需要通过氧化NH3来获得能量，因此二者都不能在无氮培养基上生长；常采取过滤、沉淀的方法获取单细胞蛋白(即菌体)；DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高，DNA很难析出，不易分离。n答案：Cn1关于微生物的结构说法错误的是()nA不是所有的细菌都有芽孢nB不是所有的细菌都有核糖体nC细菌的细胞质内有质粒nD微生物相对表面积大，能快速与外界进行物质交换n解析：本题考查了有关微生物的结构及其特点，属于基础知识题。细菌是原核生物，基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核，细胞质中有核糖体、质粒等，有的细菌有鞭毛、荚膜和芽孢；微生物的相对表面积(表面积与体积的比值)大，因
16、此能够快速与外界进行物质交换。正确的答案为B。n答案：Bn2微生物在生命活动过程中，需要不断从外界吸收营养物质。下列有关微生物营养物质的叙述，正确的是()nA不同种类的微生物，对碳源的需要情况差别不大nB无机氮源不能为微生物的生命活动提供能源nC除水以外的无机物仅提供无机盐nD蛋白胨可以为微生物的生命活动提供碳源、氮源、生长因子n解析：异养型的微生物需有机物作碳源，自养型微生物需无机物作碳源，NH3不仅能为硝化细菌提供能量，还能作为其氮源；无机物不仅能为微生物的生命活动提供无机盐，NH3还能为硝化细菌提供能量，还能调节pH等，故前三项均错。蛋白胨可为微生物提供碳源和氮源，水解后的氮基酸，还可为
17、微生物提供生长因子。n答案：Dn3如图是某微生物的结构示意图，下列有关叙述正确的是()nA图中决定该生物的抗原特异性；具有保护作用nB图中的结构单位是电镜下可见的最小形态单位nC图中在该生物中有两种，且贮存着全部的遗传信息nD该生物能在含有碳源、氮源、生长因子、无机盐的液体培养基上生存n解析：题图中为刺突，为囊膜，为衣壳，为核酸。决定病毒抗原特异性的物质是，它是电镜下观察到的最小的形态单位。病毒的核酸只有一种，DNA或RNA。病毒严格地营寄生生活，必须生活在活细胞中。在一般的普通培养基上不能生存。n答案：Bn4根瘤菌、圆褐固氮菌、硝化细菌都与氮循环有关，它们的共同特征是()nA新陈代谢类型是异
18、养需氧型nB所需能量由自身的线粒体提供nC以二分裂的方式进行繁殖nD基因编码区由外显子和内含子组成n解析：本题考查有关细菌的相关知识。题中三者都是细菌，细菌是原核生物，因此三者体内都无线粒体，三者的基因编码区都是连续的，三者的分裂方式都是二分裂。根瘤菌与圆褐固氮菌的新陈代谢是异养需氧型，而硝化细菌则是自养需氧型。所以正确答案选择C。n答案：Cn5可作为硝化细菌的碳源、氮源及能量来源的物质是()nA含碳的有机物、氨、光nB含碳的无机物、氨、氨nC含碳的有机物、氨、氨nD含碳的无机物、氮、氮n解析：本题考查了微生物的营养要素及硝化细菌的新陈代谢类型。微生物的营养要素有碳源、氮源、水、无机盐和生长因
19、子。硝化细菌能够将土壤中的氨氧化成硝酸盐，并从中获得能量，利用这些能量将二氧化碳和水合成有机物，因此硝化细菌可利用的碳源为二氧化碳，氮源和能源都是氨，正确答案选择B。n答案：Bn6关于微生物的叙述中，正确的是 ()nA所有的微生物都是形体微小、结构简单，有些对人类有利，有些对人类有害nB微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物nC微生物的结构简单到没有细胞核nD微生物的结构简单到没有细胞结构n解析：微生物包括病毒(无细胞结构)、原核细胞构成的原核生物、真核细胞构成的原生生物和真菌，自然界中除动物和植物外都是微生物。n答案：Bn7关于炭疽杆菌的叙述，错误的是()nA具有细胞壁、细胞膜、细胞质和
20、拟核等结构nB通过二分裂方式进行繁殖nC核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜nD同化类型是异养型n解析：炭疽杆菌属于好氧型细菌，具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构，为原核生物，通过二分裂繁殖，同化作用类型为异养型。每一病毒颗粒都是由一个核酸分子和一个蛋白质外壳，即核衣壳所组成，相当多的动物病毒，其核衣壳外面还有一层或多层由糖蛋白、脂类所构成的囊膜，因此，C选项是病毒的特征，而不是细菌的特征。n答案：Cn8下列有关微生物碳源的说法不正确的是 ()nA糖类是微生物培养中最常用的碳源nB配制培养基时都应该加糖类作为碳源nC有些碳源可以充当异养型微生物的主要能源物质nD碳源主要用于合成微生物的
21、细胞物质及代谢产物n解析：本题考查微生物的培养。微生物的营养物质包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子。微生物的碳源十分广泛。糖类是最常用的碳源，但是有的微生物只能利用甲醇、甲烷作为碳源，例如甲基营养细菌。因此本题答案是B。n答案：Bn9如图分别是细菌(一)和病毒(二)的模式图，请回答：n(1)此菌的_常用作基因工程的_，是因为它有多个_，还具有_基因，且能够在受体细胞中_。此外，它上面还含有控制着细菌_、_、_等性状的基因。n(2)若要观察此菌的子细胞群体的特征，应用_培养基。它的子细胞群体的特征是_。n(3)在细胞外此病毒的存活时间比一般病毒长，从病毒的结构上分析，是由于它具有_。n(4)(
22、一)与(二)相比，遗传物质有什么不同？n_。n答案：(1)5质粒运载体限制酶切点标记复制并保存抗药性固氮抗生素生长n(2)固体菌落大而平，边缘呈波状(或锯齿状)n(3)囊膜n(4)细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNAn教学建议n微生物类群庞大，种类繁多，加之形体微小，形态结构各异，学习起来会有一定难度。学习这一部分时，可先将已知的微生物类型进行分类整理，增加感性认识，然后结合课本插图，进一步掌握各类微生物的形态、结构和生理。n备用选题n1(2008四川卷)下列关于病毒的描述，正确的是()nA噬菌体通常在植物细胞中增殖nB病毒可作为基因工程的运载体nC青霉素可有效抑制流感病毒增
23、殖nD癌症的发生与病毒感染完全无关n解析：病毒的种类较多，对其他生物的影响及应用较广，其中噬菌体专门寄生在细菌细胞中；病毒可作为基因工程的运载体；青霉素能抑制细菌细胞壁的形成从而抑制细菌的繁殖，但不能有效抑制流感病毒的增殖；某些癌症可因病毒(致癌因子)感染引起。n答案：Bn方法技巧：微生物类群归纳：n(1)正因为生产者有原核生物故“生产者未必是绿色植物”；n(2)正因为许多原核生物异化类型为需氧型故进行“有氧呼吸的生物未必有线粒体”；n(3)正因为有光合细菌及蓝藻的存在故“进行光合作用的生物未必有叶绿体”；n(4)正因为参与固氮的生物全为原核生物(细菌、放线菌、蓝藻等)，因此可以说“固氮生物”
24、不具备“生物膜系统”。此外，微生物在生态系统的碳循环、硫循环特别是氮循环中均具重要意义。n2(2008高考全国卷)下列关于细菌的叙述，错误的是()nA硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质nB某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物nC生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质nD含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌n解析：有些微生物可以自身合成生长因子，不需加入生长因子，伊红、美蓝均是染色剂，两者在酸性环境中易结合形成深蓝的复合物，伊红一美蓝培养基是在基础培养基中添加乳糖、伊红和美蓝，由于大肠杆菌可以利用乳糖作为能源并代谢产生乳酸构成酸性环境，进而使伊红、美蓝结合，使得
25、整个菌落呈现深蓝色，故该培养基为鉴别培养基，可鉴别大肠杆菌的存在。n答案：Dn3(2008高考江苏卷)不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是()nA氮源物质为该微生物提供必要的氮素nB碳源物质也是该微生物的能源物质nC无机盐是该微生物不可缺少的营养物质nD水是该微生物的营养要素之一 n解析：氮源是为微生物生长繁殖提供氮素的营养物质，铵盐和硝酸盐是最常用的氮源。以CO2为唯一碳源的自养微生物，其能源来自于光能和分解无机物释放的化学能。无机盐是微生物生长和繁殖必需的营养物质之一。各种生物化学反应都离不开水，微生物的正常代谢需要水。n
26、答案：Bn题后反思：由题干可获得的主要信息有：不同微生物对营养物质的需求不同；以CO2为唯一碳源的自养微生物作为研究对象；各选项主要介绍了各种营养物质的功能。解答该题要先回忆微生物的营养物质的种类及功能，再分析解答。n4(2007上海生物，40A)艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的获得性免疫缺陷综合症，下图是该病毒的结构模式图。n(1)图中标号1是_。n(2)HIV在非寄生时，不能进行_活动，而感染人体后，主要侵染_细胞。n(3)HIV的感染和繁殖过程大致可分为吸附、侵入、复制、_和释放。在侵入的过程中，进入寄主细胞的是_。n(4)下列能正确表示病毒在寄主内的繁殖曲线的是()n(5)H
27、IV经反复感染寄主细胞，最终将导致_功能减弱以致丧失。此时患者如被细菌感染，易出现并发症。从结构上说，HIV属于_生物，细菌属于_生物。常用于治疗细菌感染的药物如_等，对杀灭HIV无效。n(6)试举两例说明艾滋病的主要传播途径。n_。n解析：HIV呈袋状球形，是单链RNA病毒，外有衣壳蛋白。HIV由皮肤破口或黏膜进入人体血液，主要攻击和破坏T淋巴细胞，使T淋巴细胞失去原有的正常免疫功能。已经证实的艾滋病传播途径主要是通过性传播和血液传播。性接触传播：包括同性及异性之间的性接触；血液传播：输入污染了HIV的血液或血液制品；使用受HIV污染的、未消毒的针头及注射器；共用其他医疗器械或生活用具(如与
28、感染者共用牙刷、剃须刀)也可能经破损处传染；注射器和针头消毒不彻底或不消毒等。n答案：(1)衣壳蛋白(2)独立的代谢T淋巴n(3)组装RNA(4)Bn(5)免疫非细胞结构原核抗生素n(6)血液传播如不洁输血等；体液传播如随意性行为等n资料卡片n炭疽热n炭疽热是一种由炭疽热杆菌引发的急性传染病，它主要发生在野生或家养低等脊椎动物身上，例如牛、羊、骆驼和羚羊等反刍动物。人类感染炭疽热的概率很低，只有万分之一。容易感染的人群主要是那些有机会接触因炭疽热致死的动物尸体及其制品的人，例如牧场工人、屠宰场工人、制革工人和剪羊毛的工人等。n炭疽热是一种细菌，而不是病毒。炭疽热杆菌可以形成孢子结构，孢囊具有保
29、护功能，让细菌能够在自然界中长期存活。在那些掩埋死于炭疽热的牲畜的地方，杆菌孢子可以存活数十年。当动物或人类接触这些区域的时候，炭疽热杆菌孢子有可能进入其体内。杆菌孢子在营养环境中会以惊人的速度繁殖，它通常在有氧条件下生存，但在无氧条件下也可进行繁殖。炭疽热杆菌迅速增生扩散，并释放生物毒素，最终导致被感染的生物死亡。n感染炭疽热杆菌的人一般会在7d之内出现相关症状，而根据感染途径的不同，炭疽热可以被分为三种主要类型，皮肤型炭疽热、呼吸型炭疽热以及肠道型炭疽热。n其实炭疽热现在已并不可怕了，人类已经研制出疫苗和抗生素，可以有效防治炭疽热。但专家建议除非是易感人群，例如前面提到的农场工人、皮革工匠等，一般人不宜接受疫苗注射。原因之一是没有必要，人类感染炭疽热的概率非常低，而且至今仍没有有关人与人之间传染的报告。另外，疫苗可以使93%的受体产生抗体，但这不具备长期的保护作用，必须持续注射疫苗。还有就是，注射疫苗会产生比较强烈的副作用。n对于已经感染炭疽热的人，也没有必要害怕，这种疾病在感染初期非常容易治疗，只要发现及时，对症下药，感染者一般没有生命之忧。 请同学们认真完成课后强化作业
