普通生物学课后习题答案Word格式.docx
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牛,马等动物胃中寄生着一种特殊的微生物,具有能分解纤维素的酶(cellulase),使纤维素水解产生纤维二糖,再进一步水解而成葡萄糖。
纤维素是牛,马等动物的主要食物,如果用抗生素将牛胃中所有的微生物都消灭掉,牛将缺乏营养物质死亡。
3、有一种由9种氨基酸组成的多肽,用3种不同的酶将此多肽消化后,得到下列5个片段(N代表多肽的氨基酸):
丙-亮-天冬-酪-颉-亮
酪-颉-亮
N-甘-脯-亮
天冬-酪-颉-亮
N-甘-脯-亮-丙-亮
试推测此多肽的一级结构。
(1)根据题意,蛋白质的N末端氨基酸残基是甘氨酸。
(2)3种不同的酶将此多肽消化后,多肽链断裂成5肽段。
(3)重叠法确定肽段在多肽链中的次序。
此多肽链的一级结构为:
N-甘-脯-亮-丙-亮-天冬-酪-颉-亮
3.细胞的基本形态与结构
1、原核细胞与真核细胞主要的区别是什么?
原核细胞最主要的特征是没有由膜包围的细胞核。
原核细胞的形态结构比较简单,内含有细胞质和类核,外面包有质膜,多数在质膜外还有一层硬的细胞壁,使细胞保持了一定形状。
真核细胞最主要的特点是细胞内有膜把细胞区分成了许多功能区。
最明显的是含有单位膜包围的细胞核,此外还有由膜包围成的细胞器,如线粒体,叶绿体,内质网,高尔基复合体等。
2、细胞核是由哪几种部分组成的,其生物学功能是什么?
细胞核由核被膜、核基质、染色质和核仁等部分组成。
(1)核膜是二层膜,分内膜与外膜两部分,外膜上附着核糖体,内外膜联合形成的圆形小孔是核孔。
核膜是细胞核、质之间的屏障;
控制细胞核内外的物质交换。
(2)核仁是折光率强的致密匀质无膜包被的小球体,中央为纤维区(染色质细丝),周围是颗粒区(核糖体前体)。
核仁合成核糖体RNA(rRNA);
制造核糖体亚单位。
(3)核基质:
核膜内核仁外的液态物质,成纤维状的网,染色质和核仁都浸浮其中,核基质是核的骨架,并为染色质的代谢活动提供附着的场所。
(4)染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成。
染色质是细胞遗传物质的载体。
细胞核有两个主要功能:
一是通过遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代间的连续性(遗传);
二是通过基因的选择性表达,控制细胞的活动。
所以细胞核可说是细胞的控制中心。
3、物质跨膜转运有几种形式,其基本特征是什么?
物质跨膜转运有4种形式:
单纯扩散、易化扩散、主动运输、内吞作用和外排作用。
单纯扩散:
物质(O,CO,乙醇等小分子和离子)从高浓度的一侧到的浓度的一侧。
物质的运输速度既依赖于膜两侧的运输物质的浓度差,又与被运输物质的分子量大小、电荷,在脂双层中的溶解度等有关。
易化扩散:
葡萄糖等顺浓度梯度扩散,有专一的蛋白的结合。
有饱和效应,对浓度差,在脂双层中的溶解度等的依赖均不如被动运输那么强烈。
主动运输:
逆浓度梯度,由膜蛋白参与的耗能过程。
特点有:
有运输物质的专一性;
运输的速度有最大值;
运输过程有严格地方向性;
被选择性的抑制剂专一抑制;
整个运输过程需要提供大量的能量。
固体颗粒,液体等通过内吞作用和外排作用运输。
4.细胞代谢
1、人体的细胞不会用核酸作为能源。
试分析其理由。
核酸有DNA和RNA两类,在细胞体内作用重要。
核酸是遗传的物质基础,细胞中核酸主要存在于细胞核中,核酸的质和量保持相对的稳定性,不容易分解。
如果可以利用核酸作为能源,那么就必须有核酸氧化酶,这样遗传过程中传递遗传信息的物质很容易就会被误氧化,不利于遗传的正确进行,因此生物进化过程中不会保留核酸氧化酶,因此就不会以核酸作为能源。
2、某科学家用分离的叶绿体进行下列实验。
先将叶绿体浸泡在pH为4的溶液中,使类囊体空腔中的pH为4,然后将此叶绿体转移到pH为8的溶液中,结果此叶绿体暗中就能合成ATP,试解释此实验结果。
叶绿体浸泡在pH为4的溶液中,基质中摄取了H+,并将摄取的H+封入类囊体的腔,使类囊体空腔中的pH为4。
将此叶绿体转移到pH为8的溶液中,类囊体膜两侧建立了H+质子电化学梯度,驱使ADP磷酸化产生ATP。
3、有一个小组用伊乐藻进行光合作用实验。
他们将一枝伊乐藻浸在水族箱中,计算光下该枝条放出的气泡数(氧气),以单位时间内放出的气泡数作为光合速率。
他们用太阳灯与水族箱的距离从75cm缩短到45cm时,光合强度基本无变化。
只有从45cm移动到15cm这一距离时,光合速率才随光强度的增加而增加。
根据计算,当太阳灯从75cm处被移至45cm处时,照在水族箱的光强度增加了278%。
如何解释这一实验结果,小组的成员提出下列4条可能的解释。
你认为哪一条是有道理的,为什么如何验证这种解释
a.在距离大于45cm时,光太弱,植物根本不能进行光合作用。
b.伊乐藻在弱光下进行光合作用较好,强光则抑制光合作用。
c.灯距离太近时,光已达到饱和。
d.伊乐藻是利用室内的散射光和从窗户进来的光进行光合作用。
b有道理。
实验中以“枝条放出的气泡数(氧气)作为光合速率”,说明光合作用速率等于呼吸作用速率时,观察到的光合速率为零。
太阳灯从75cm处被移至45cm处时,照在水族箱的光强度增加了278%,但叶片的光合速率与呼吸速率相等,净光合速率为零。
光能不足是光合作用的限制因素。
西欧能够45cm移动到15cm这一距离时,光合速率才随光强度的增加而增加,说明光合速率大于呼吸速率,光合作用释放大量的氧气。
当移动到一定距离时,达到光饱和点,光反应达到最大速率,再增加光强度并不能使光合速率增加。
将状况相同的健康伊乐藻个1支分别放入3个相同的水族箱(编号a.b.c);
将a置于太阳灯15cm;
将b置于太阳灯10cm;
将c置于太阳灯5cm;
控制室内温度相同。
记录个装置单位时间内伊乐藻放出的气泡数。
4、热带雨林仅占地球表面积的3%,但估计它对全球光合作用的贡献超过20%。
因此有一种说法:
热带雨林是地球上给其他生物供应氧气的来源。
然而,大多数专家认为热带雨林对全球氧气的产生并无贡献或贡献很小。
试从光合作用和细胞呼吸两个方面评论这种看法。
热带雨林光合作用强,是生产力最大的生态系统,但温度高,呼吸作用消耗的氧气也多,特别是晚上,植物停止了光合作用,细胞呼吸依然消耗O2,所以整体上看热带雨林对全球氧气的产生并无贡献或贡献很小。
5细胞分裂和分化
1、何谓染色体组型,何谓染色体带型,对染色体组型和带型的分析有什么意义。
不同生物有不同数目、不同形态和不同大小的染色体。
也就是说,不同生物有不同的染色体组型。
将分裂中期染色体加热或用蛋白水解酶稍加处理,吉姆萨氏染色在显微镜下可看到染色体上出现横带,称为G带。
如将染色体用热碱溶液处理,再做吉姆萨氏染色,染色体上就出现另一条横带,称为R带。
吉姆萨氏染色显示的带是富含A-T核苷酸的片段,热碱溶液处理后,吉姆萨氏染色则显示富含G-C序列的R带。
各个染色体的带型形态是稳定的,因此根据带型即可区分不同的染色体。
不同的物种,染色体的带型各有各的特点。
从生物进化上看,带型又是一个相当保守的特征,人的各染色体的带型和黑猩猩,猩猩和大猩猩的相应染色体的带型基本相同。
染色体带型变化往往是某些遗传疾病和肿瘤疾病的基本特征和病因。
2、怎样理解细胞的全能性?
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的,一般已分化的细胞都有一套的受精卵相同的染色体,携带有本物种相同的基因,因此分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
在合适的条件下,有些分化的细胞恢复分裂,如高度分化的植物细胞具有全能性。
动物细胞随着胚胎的发育,有些细胞有分化出多种组织的潜能,但却是去了发育成完整个体的能力,但是它的细胞核仍然保持着全能性,这是因为细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质。
具有全能性的细胞:
受精卵、早期胚胎细胞等。
3、细胞凋亡与细胞衰老的区别是什么细胞凋亡的生物学意义是什么
细胞凋亡与细胞坏死主要区别在于:
(1)细胞凋亡有典型的形态学与生物化学特征。
染色质凝集与边缘化,DNA在核小体间发生降解。
细胞膜内陷,包裹各种细胞器等胞内物质。
形成凋亡小体,然后,凋亡小体被邻近的细胞吞噬,整个过程无胞内物质泄漏。
细胞坏死过程中,细胞质膜及膜系统破裂,DNA随机降解,常常引起细胞膜渗透,并导致炎症反应。
细胞凋亡普遍存在生物的生长发育阶段,使生物体得以清除不再需要的细胞,而不引起炎症反应,维持组织,器官细胞数目相对平衡,保证个体正常发育,更新耗损细胞。
其生物学意义:
(1)发育过程中幼体器官的缩小和退化(例,蝌蚪尾的去除);
(2)细胞的自然更新(更新耗损细胞);
(3)被病原感染的细胞的清除。
细胞凋亡在个体发育和组织稳态的维持中具有重要作用。
4、简述细胞繁殖,细胞分化,细胞凋亡与细胞衰老等生命活动之间的关系,以及它们在整个细胞生命活动中的生物学意义。
细胞增值,细胞分化,细胞凋亡与细胞衰老是细胞生命活动的基本内容。
细胞生命活动是建筑在细胞的物质代谢和能量转换的基础上。
而这一切均受控于生物体的信息系统。
对细胞而言,则直接受细胞信号转导网络的调控,它不仅将物质和能量代谢与细胞生命活动紧密关联,而且也将细胞增值,细胞分化,细胞凋亡与细胞衰老等生命过程从时间和空间上整合成为一个有序的,严格调控的有机整体。
7营养
1、为了身体健康,在膳食方面应该遵守哪些原则?
合理营养是健康的物质基础,而平衡膳食是合理营养的唯一途径。
为了身体健康,在膳食方面应该遵守原则:
(1)食物多样,谷类为主。
(2)多吃蔬菜、水果和薯类。
(3)常吃奶类、豆类或其制品。
(4)经常吃适量鱼、禽、蛋、瘦肉,少吃肥肉和荤油。
(5)食量与体力活动要平衡,保持适宜体重。
(6)吃清淡少盐的膳食。
(7)如饮酒应限量(8)吃清洁卫生,不变质的食物。
2、什么实验可以证明人从口腔吞咽进食管的食物是由于食管的蠕动向胃推移的,不是地心引力拉动的结果呢?
将食物放入口腔,现在舌头不搅拌,食物不会因为地心引力向胃推移。
吞咽其实是一个复杂的反射动作,动物实验证明使食团由口腔经食管入胃,主要动力是食管的蠕动。
箭毒是横纹肌松弛要,注射箭毒到食管上部,食管停止蠕动,食物不会向胃推移。
3、为什么胃液不消化壁自身呢?
胃黏膜的屏障作用。
因为胃黏膜表面有一层由上皮细胞产生的脂蛋白层,形成一个保护屏障。
胃表面呈星罗棋布的小凹,几乎占表面积的一半。
仔细一数,每平方毫米有100多个。
胃小凹分泌胶冻样的黏液,稠度是水的30-260倍。
这些黏液好像机器的油封,有1毫米以上的厚度涂于黏膜表面,作为有效的屏障,保护胃免遭损害。
8血液循环
1、简述组织液在人体中的重要作用。
组织液是存在于组织间隙中的体液,是细胞生活的内环境,为血液与组织细胞间进行物质交换的媒介。
组织液是血浆在毛细血管动脉端滤过管壁而生成的,在毛细血管静脉端,大部分透过管壁收回血液。
除大分子的蛋白质以外,血浆中的水及其它小分子物质均可滤过毛细血管壁以完成血液与组织液之间的物质交换。
滤过的动力是有效滤过压。
2、为什么营养不良会出现水肿?
组织液的病理性增加的状态,称为浮肿或水肿。
营养不良时,血浆中蛋白质含量过低,导致血浆渗透压下降,引起组织液中水分增多。
3、为什么适量献血有益健康?
对于健康的成年人来说,一次抽取10%左右的血(200~400毫升)对身体完全无碍。
因为献血后组织间液会迅速进入血管,补充血浆中的水分和电解质,补足血液总量。
肝脏加速蛋白质的合成,经过1天左右,血浆中的蛋白质可以恢复。
健康人献血后,白细胞、血小板几天内就可代偿,红细胞1个月可恢复正常。
献血造成缺氧,肾产生的促红细胞生成素增多,会加速红细胞生成。
由于人体能及时补充所损失的血液,所以健康成年人一次献血200~300毫升不会影响身体健康。
适量献血有益健康。
首先,对于血脂高的人来说,定期献血可以降低血脂和胆固醇,减缓人的衰老。
其次,通过定期献血不断刺激骨髓的造血系统,可以不断产生年轻的血细胞,降低血液的稠度,减少冠心病等心脑血管系统疾病的发生。
据《国际癌症》期刊报道,如果男子体内的铁质含量超过正常值的10%,患癌症的几率就会提高。
男子通过献血排出过多的铁质,可以减少癌症的发病率。
4、微循环在体内起什么作用?
人体血液流经动脉末梢端,再流到微血管,然后汇合流入静脉,这种在微动脉和微静脉之间血管里的血液循环称为微循环。
血液和组织液之间的物质交换是通过为循环中的毛细血管进行的,微循环的基本功能是供给细胞能量和营养物质,带走代谢废物,保持内环境的稳定,保证正常的生命活动。
微循环起着“第二心脏”的作用,因为仅靠心脏的收缩力是不可能将心脏内的血液输送到组织细胞的,必须有微血管再次调节供血,才能将血液灌注进入细胞。
微循环同人体健康息息相关。
微循环障碍如发生在神经系统,就会使脑细胞供血、供氧不足,引起头痛头晕、失眠多梦、记忆不好,甚至中风;
发生在呼吸系统,就会气短、憋闷、咳嗽、哮喘,严重者呼吸骤停;
发生在消化系统,胃肠功能则减弱、紊乱,引起胃肠道疾病;
其他脏器、肌肉和骨骼、关节等出现微循环障碍,都会发生病症。
微循环障碍还直接影响着人的寿命。
在长寿的诸多因素中,良好的微循环功能是最基本的生理条件。
微循环功能良好的人身体一定健康,也必定会长寿。
9呼吸:
气体交换
1、为什么吸烟危害健康?
吸烟损坏呼吸系统的结构。
吸烟引起呼吸道炎症反应,长期吸烟引起终末细支气管堵塞和肺泡破裂,引起慢性肺气肿。
吸烟产生的烟气危害人体健康。
依据烟气对人体的影响,可将烟气分为三类:
(1)刺激性化合物,主要有氰化氢、甲醛、丙烯醛等。
(2)全身性有害毒物,如尼古丁、CO和烟碱。
(3)苯并芘、苯并蒽等致癌物质。
吸烟使血红蛋白及血中游离CO含量增加,CO使大脑组织常处于缺氧状态,影响脑的高级功能。
吸烟后血中尼古丁含量增加刺激主动脉和颈动脉化学感受器引起动脉压(收缩压和舒张压)暂时反射性上升,心率增高,增加了心血管系统的负担,是促使心肌梗塞和突然死亡的重要原因。
烟碱能使吸烟者神经冲动发生紊乱,损害神经系统,使人记忆力衰退,过早衰老。
吸烟导致肺癌。
烟草中含有许多致癌物以及能够降低机体排除异物能力的纤毛毒物质。
这些毒物负载香烟烟雾的微小颗粒上,到达肺泡并在那里沉积,彼此强化,大大加强了致癌作用。
2、为什么运动员要到高原去训练?
高原缺氧,长期在高原生活的人心肺功能会比在平原地区生活的人更强。
在高原训练,可以最大限度地激发潜能,让心肺功能得到极限锻炼。
人在高原低氧条件下,红细胞生成增多,呼吸循环功能增强,机体通过神经反射和高层次神经中枢的调节、控制作用使心输出量和循环血容量增加,补充细胞内降低了的氧含量,从而提高耐受缺氧的能力,适应恶劣的低氧环境,以维持正常的生命活动。
从目前的研究结果分析,高原训练对有氧代谢能力的提高有积极作用,其机制可能是高原训练可改善心脏功能及提高红细胞和血红蛋白水平,有利于氧的传送;
同时,红细胞内2,3—二磷酸甘油酸浓度增加及骨骼肌毛细血管数量和形态的改善,有利于氧的释放和弥散,从而导致机体的运输氧气的速率增加。
另外,高原训练可使骨骼肌线粒体氧化酶活性升高,导致机体利用氧的能力及氧化磷酸化能力增加。
10内环境的控制
1、试述人体是怎样通过反馈调节机制来维持体温的稳定的。
体温恒定是通过调节人体的产热和散热两个生理过程处于动态平衡实现的,人体最重要的体温调节中枢位于下丘脑。
下丘脑中存在调定点机制,即体温调节类似恒温器的调节机制,恒温动物有一确定的调定点的数据(如37℃)如果体温偏离这个数值,则通过反馈系统将信息送回下丘脑体温调节中枢。
下丘脑体温调节中枢整合来自外周和体核的温度感受器的信息,将这些信息与调定点比较,相应的调节散热机制或产热机制,维持体温的恒定。
当人体处在寒冷的环境中,寒冷刺激了皮肤里的冷觉感受器,感受器发出的兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,引起产热中枢兴奋和散热中枢抑制,从而反射性的引起皮肤血管收缩,使皮肤散热量减少;
同时,皮肤的立毛肌收缩(发生所谓“鸡皮疙瘩”),骨骼肌也产生不自主的战栗,使产热量增加。
这样,人体通过对产热过程和散热过程的反馈调节,在寒冷环境中维持正常的体温。
相反,人处在炎热的环境中,皮肤里的热觉感受器受刺激后所发出的兴奋传入体温调节中枢,引起散热中枢兴奋和产热中枢抑制,从而反射性的使肌肉松弛,皮肤血管扩张,汗液分泌增多等,这样散热增多,产热减少,体温仍维持正常。
2、为什么在高温环境中从事体力劳动的工人常饮用含食盐0.1%~0.5%的清凉饮料?
3、
在高温高热环境中进行过量体力劳动的人,为调节体温,会排出大量的汗液,这时饮含食盐0.1%~0.5%的清凉饮料能很快补充人体所需的水分、钠盐,降低血液浓度,加速排泄体内废物。
11免疫系统与免疫功能
1、如何确定患者是否感染过某种传染病?
在一次免疫应答中产生的抗体不会全部用完。
检查血液中某一种抗体便可确定一个人是否感染过某种特定的传染病。
12内分泌系统与化学调节——体液调节
1、哪些激素与调节血糖水平有关,它们分别起什么作用?
调节血糖水平的激素主要有胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素;
此外,甲状腺激素、生长素、去甲肾上腺素等对血糖水平也有一定作用。
(1)胰岛素:
能促进肝糖原和肌糖原的合成,促进组织对葡萄糖的摄取利用;
抑制肝糖原异生及分解,降低血糖。
(2)胰高血糖素:
能促进糖原分解和葡萄糖异生,增加糖原贮存;
由抗胰岛素作用,降低肌肉与脂肪等组织细胞对胰岛素的反应性,抑制葡萄糖的消耗,升高血糖。
(4)肾上腺素和去甲肾上腺素:
能促进糖原分解,使血糖水平升高;
此外,还能抑制胰岛素的分泌。
(5)甲状腺激素:
能促进小肠黏膜对糖的吸收,增强糖原分解,抑制糖原合成,并加强肾上腺素、以高血糖素、皮质醇和生长素的升糖作用,故有升高血糖的作用;
此外,还可加强外周组织对糖的利用,也有降低血糖的作用。
(6)生长素:
能抑制外周组织对葡萄糖的利用、减少葡萄糖的消耗,有升糖作用。
2、内分泌系统内部是怎么调节控制的?
垂体包括腺垂体和神经垂体,垂体的调节是内分泌系统内部的调节。
神经垂体释放抗利尿激素的和催产素。
腺垂体分泌生长激素、催乳素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促卵泡激素和黄体生成素等,分别支配性腺、肾上腺皮质和甲状腺的活动。
促甲状腺激素可促进甲状腺生长、发育和分泌甲状腺激素,实现甲状腺激素的各种生理功能。
促肾上腺皮质激素分泌糖皮质激素和性激素。
下丘脑可促进腺垂体的分泌,腺垂体分泌的促激素又促进靶腺激素的分泌;
靶腺激素对下丘脑——腺垂体的分泌也有影响。
负反馈调节:
下丘脑——腺垂体激素促进靶腺的分泌,但当血液中的靶腺激素增多时,能反过来抑制下丘脑——腺垂体激素的分泌。
如促肾上腺皮质激素释放激素。
正反馈作用:
当血液中的靶腺激素增多时,对下丘脑——腺垂体起兴奋作用。
如性腺激素。
13神经系统与神经调节
1、动作电位是怎样产生的?
静息的神经细胞膜呈极化状态,主要是由于神经细胞膜对钠离子、钾离子通透性不同。
对钾离子的通透性大,对钠离子的通透性小,膜内钾离子扩散到膜外,而膜内的负离子却不,最好用去,膜外的钠离子也不能扩散进来,呈现极化状态,即外正内负的电位差。
细胞膜受刺激时,膜极化状态被破坏(去极化),在短时间内膜内电位高于膜外电位,即内正外负,膜内达到+20——+40mV(反极化)。
主要是因为细胞膜对钠离子的通透性突然增大,超过对钾离子的通透性,大量钠离子进入膜内。
膜内正点未达到一定的制,就变成组织钠离子进入的力量,膜对钠离子的通透性降低,而对钾离子的通透性增加,钾离子又涌向膜外,结果恢复到静息电位(复极化)。
2、神经冲动是怎么样在神经细胞之间传递的?
神经系统的调节信息在一个神经元上一动作电位的形式传导。
一个神经元的轴突末梢和另一个神经元胞体或树突相连的部位就是神经突触。
神经突触的结构包括:
突触前膜:
末梢轴突膜,7nm。
突触间隙:
两膜之间,20nm,其间含有粘多糖、糖蛋白。
突触后膜:
下一个神经元胞体或树突膜,7nm。
突触前膜胞体含有许多突触小泡,包含多种多样的神经递质。
突触后膜上有许多特异性的蛋白质受体。
突触传递过程:
末梢动作电位→钙离子进入膜内→突触小泡贴于前膜并融合于前膜→小泡破裂,结合处出现裂口→递质进入间隙→递质与后膜受体结合→后膜离子通透性改变→突触后电位,引起兴奋性或抑制性信号传递。
16生殖与胚胎发育
1、有性生殖的生物学意义是什么?
由遗传组成存在差异的两性配子结合成合子,使合子发生遗传物质的重组,从而使后代产生了丰富的遗传性变异,提高了生活力和对环境的适应能力。
2、如何防止性传播疾病?
(1)杜绝不良的性行为。
提倡建立文明的行为方式,增进健康,节制性乱交,这是彻底消灭性病的最有效途径。
具体的预防措施是,在性交过程中应带避孕工具,性交后要立即用肥皂水冲洗和解小便,这样能够起到预防感染性病的作用。
(2)杜绝间接感染的渠道。
应做到不共用毛巾和浴巾、浴盆,最好用淋浴洗澡,不穿他人的内裤和游泳裤,做到这些就可以起到预防公共场所和家庭内部感染性病的作用。
(3)杜绝垂直感染的渠道。
如果一旦发现孕妇患有性传播疾病,可根据情况采取措施,以预防新生儿感染性传播疾病。
17、植物的结构、生殖和发育
1、植物有一年生、两年生和多年生的。
这3种寿命各有什么适应意义在荒漠、海滩、高山、湖泊和热