第一章细胞的分子组成重难点.docx

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第一章细胞的分子组成重难点

浙科版生物必修一

第一章<细胞的分子组成>重难点

第一章课文目录

第一节分子和离子

第二节无机物

第三节有机化合物及生物大分子

【知识梳理】

第一节分子和离子

1、构成细胞的主要元素是C、H、O、N等。

2、C是构成细胞的最基本元素。

O是细胞内含量最多的元素。

第二节无机物

1、无机化合物有水和无机盐；有机化合有糖类、脂质、蛋白质和核酸；

2、细胞中含量最多的化合物是水；细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。

3、水在细胞中的存在形式分为自由水和结合水

结合水：

与细胞内其它物质结合， 是细胞结构的组成成分自由水：

（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动。

（幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高）

4、新陈代谢越旺盛，自由水的含量会升高。

5、自由水的生理功能：

①良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢的废物③调节体温④参与生化反应过程⑤为多细胞生物的绝大多数提供液体环境

6、无机盐在细胞中多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在。

7、无机盐的作用：

①维持细胞和生物体的酸碱平衡；

②维持细胞和生物体的生命活动，如血液中缺Ca会发生抽搐现象。

③构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。

如Mg是构成叶绿素的组成成分，Fe是血红蛋白主要成分，Ca是动物和人体骨骼及牙齿中的重要成分。

第三节有机化合物及生物大分子

1、糖类

（1）糖类由 C、H、O三种元素组成 ，结构单元是单糖，是主要能源物质。

（2）种类：

  ①单糖：

葡萄糖（重要能源）、果糖、核糖&脱氧核糖（构成核酸）、半乳糖

            ②二糖：

蔗糖、麦芽糖（植物）；  乳糖（动物）

            ③多糖：

淀粉、纤维素（植物）；  糖元（动物）   

2、脂质

（1）脂质由C、H、O构成，有些含有N、P。

（2）分类①油脂：

储能、维持体温 

②磷脂：

构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）结构的重要成分③植物蜡：

对植物细胞起保护作用

④胆固醇：

是人体所必需的，可参与血液中脂质的运输。

3、蛋白质

1）、氨基酸是组成蛋白质的基本单位

（1）在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种

（2）组成元素：

主要是C、H、O、N等元素组成，有些还含有P、S等元素

（3）氨基酸分子的结构通式：

R

|

NH2-C-COOH

|

H

（4）氨基酸分子结构特点：

每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上.

2）、氨基酸缩合形成蛋白质：

（1）形成方式：

脱水缩合,形成的化学键叫做肽键,表示为—CO—NH—。

3）、关于氨基酸缩合反应的计算：

脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数

（1）n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉n-1分子水,形成n-1个肽链，至少有－COOH和－NH2各1个

（2）若n个氨基酸形成m条肽链则脱掉n-m分子水,形成n-m个肽链，至少有－COOH和－NH2各m（3）若每个氨基酸的相对分子质量为100,则

（2）中形成蛋白质的相对分子质量表示为100n-18（n-m）。

4）、蛋白质分子结构的层次由小到大依次为：

氨基酸<多肽链<蛋白质

5）、蛋白质种类多样的原因：

（1）氨基酸的种类不同

（2）氨基酸数目成百上千

（3）、氨基酸排列顺序千变万化

（4）肽链空间结构千差万别

6）、蛋白质及相应作用

（1）细胞和生物体的结构物质；如：

肌球蛋白、肌动蛋白等

（2）具有重要的催化功能；如：

绝大多数的酶

（3）具有运输功能；如：

血红蛋白

（4）具有调节功能；如：

胰岛素、生长激素等

（5）具有免疫功能；如：

抗体

蛋白质是生命活动的主要承担者。

7）．实验：

糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。

（1）鉴定所用的试剂及相应的颜色反应

可溶性的还原性糖+本尼迪特试剂→生成红黄色沉淀

脂肪+苏丹III→染成橘黄色脂肪+苏丹IV→染成红色蛋白质+双缩脲试剂→紫色反应

（2）实验选材：

还原性糖鉴定：

含量高、色浅。

如：

白梨汁和白萝卜等

脂肪鉴定：

含量高。

如：

花生种子、蚕豆种子等蛋白质鉴定：

含量高。

如：

蛋清液等

4、核酸

（1）元素组成：

核酸由C、H、O、N、P等元素组成。

（2）分布：

真核细胞的DNA主要分布在细胞质中，还有少量分部在叶绿体、线粒体。

RNA主要分布在细胞质中。

（3）分类：

核酸分为核糖核酸（RNA）和脱核糖核酸（DNA）

【重要知识点提炼】

1．蛋白质的基本组成单位的结构通式是怎样的？

结构特点是什么？

（必修1P12）

蛋白质的基本组成单位——氨基酸。

约有20种。

每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

2．氨基酸是以什么方式连接的？

它们之间形成的化学键叫什么？

如何表示？

（必修1P12）

两个氨基酸形成二肽的缩合反应：

R1R2R1R2

||酶||

NH2—C—COOH+NH2—C—COOHNH2—C—CO—NH—C—COOH+H2O

||||

HHHH

氨基酸分子通过脱水缩合形成肽，连接两个氨基酸分子的键叫肽键（—NH—CO—）。

氨基酸形成蛋白质的过程：

氨基酸→二肽→三肽…→多肽→蛋白质

3．n个氨基酸形成1条肽链时，脱掉几个分子H2O？

形成几个肽键？

如果n个氨基酸形成m条肽链呢？

n个氨基酸形成1条肽链时，脱掉n-1个H2O，形成n-1个肽键。

同理，n个氨基酸形成m条肽链，脱掉n-m个H2O，形成n-m个肽键。

肽键数=脱去的水分子数=蛋白质中氨基酸总数—肽链条数

4．蛋白质的分子结构具有多种多样的原因是什么？

（必修1P13）

氨基酸的种类和数目不同、排列顺序千变万化；空间结构千差万别。

5．举例说明蛋白质的功能。

①构成细胞和生物体；②运输作用：

如血红蛋白、载体。

③催化作用：

如绝大多数的酶都是蛋白质。

④调节作用：

如蛋白质激素中的胰岛素。

⑤免疫作用：

如抗体是蛋白质。

总之，蛋白质是生命活动的主要承担者

6.生物体内核酸的种类和遗传物质的种类。

核酸种类

遗传物质

原核生物

2种（DNA和RNA）

是DNA

真核生物

2种（DNA和RNA）

是DNA

病毒

DNA病毒

只有一种核酸是DNA（如：

噬菌体）

是DNA

RNA病毒

只有一种核酸是RNA（如：

烟草花叶病毒、HIV病毒、SRAS病毒）

是RNA

7．生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）、脂质等有机物以碳链为骨架（必修1P7）

8．组成生物体的主要化学元素的种类是：

（必修1P6）

细胞中常见的化学元素有20多种。

分为大量元素和微量元素。

9．组成生物体的主要化学元素的重要作用是什么？

C是构成细胞的基本元素，Fe构成血红蛋白，Mg是合成叶绿素的必需元素。

10．核酸的种类及基本单位是什么？

（必修1P16）

遗传信息的携带者——核酸，核酸的基本单位——核苷酸。

种类

脱氧核糖核酸（DNA）

核糖核酸（RNA）

组成单位

脱氧核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

核苷酸

组成

碱基

T、A、G、C

U、A、G、C

五碳糖

脱氧核糖

核糖

磷酸

磷酸

磷酸

分布

细胞核、线粒体、叶绿体

细胞质

空间结构

双螺旋结构

单链结构

功能

决定生物的遗传和变异

参与蛋白质的合成

显色反应

遇甲基绿呈绿色

遇吡罗红呈红色

11．糖类的种类与作用：

（必修1P8）

单糖：

五碳糖（脱氧核糖、核糖），六碳糖（葡萄糖、果糖）

种类二糖：

蔗糖、麦芽糖（植物体内）、乳糖（动物体内）

多糖：

淀粉、纤维素（植物体内）、糖原（动物体内）

功能：

是主要的能源物质。

植物特有的糖类：

蔗糖、淀粉、纤维素。

动物特有的糖类：

乳糖、糖原（肝糖原、肌糖原）

动、植物共有的糖类：

脱氧核糖、核糖、葡萄糖

还原糖的鉴定：

用斐林试剂，有砖红色沉淀。

12．脂质的种类与作用：

（必修1P9）

脂肪：

是细胞内良好的储能物质，

种类磷脂：

构成生物膜的重要成分

固醇：

如胆固醇、性激素、维生素D。

13．水在细胞中的存在形式与作用：

（必修1P5）

含量：

水在细胞中的含量最多。

存在形式：

自由水：

多，结合水：

少。

功能：

结合水是细胞的组成成分，自由水是良好的溶剂、能运输营养和废物、参与反应

14．无机盐在细胞中的存在形式与作用：

（必修1P6）

存在形式：

离子

功能：

①组成细胞中的化合物：

如血红蛋白中含Fe、叶绿素中含Mg。

②维持细胞和生物体生命活动：

如哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐。

③维持细胞的酸碱平衡。

【难点解读】

1．应激性与反射的区别

应激性是指所有生物觉察机体内、外环境的变化并产生一定的反应的特性。

动物的应激性明显。

少数植物明显，如含羞草受到触动会叶片下垂；多数植物反应缓慢，如合欢白天展开叶片，夜晚叶片对折合闭。

反射是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激所发生的反应，是神经系统活动的基本方式。

大部分动物都具有反射。

而全部生物都具有应激性。

反射也是一种应激性，只不过比较特殊，需要建立在神经系统的基础上。

2．水的特性及作用

经研究发现细胞组成成分中的许多原子团如羟基、羧基、酮基、氨基等都可与水以氢键相结合，形成结合水，从而使细胞原生质保持胶体状态。

水分子具有极性，是良好的溶剂，养料、废物、激素、维生素等多种物质的运输都是溶于水中进行的，并且自由水是各种化学反应的介质。

生物体没有水就不能生活。

自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。

3．无机盐及其作用

无机盐在体内通常以离子状态存在，常见的阳离子有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等；常见的阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HPO42-、HCO3-等。

各种无机盐离子在体液中的浓度是相对稳定的，其主要作用有：

对细胞的渗透压和pH起着重要的调节作用。

有些离子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+；有些离子是合成有机物的原料，如HPO42-可用于合成磷脂、核苷酸等，Fe2+可用于合成血红蛋白等。

生物生存环境的pH范围为3～8．5。

细胞中的各种离子有一定的缓冲能力，使细胞内的pH保持相对恒定，以利细胞维持正常的生命活动。

【例题解析】

例题1夏日取池塘中一滴水制成装片，在显微镜下观察，你会发现一些生物的存在。

你确认它们是生物的主要依据是：

A、＿＿＿＿＿＿；B、＿＿＿＿＿＿；C、＿＿＿＿＿＿。

【解析】确认它们是不是生物应主要依据生物基本特征，这些基本特征，只有生物才具有，而非生物是不可能具有的。

因此，这些基本特征是区别生物与非生物的重要标志；另外，要关注题干中“在显微镜下观察”这一条件，从生物基本特征中筛选出符合条件的特征。

【答案】A、有细胞结构B、能进行繁殖C、对外界刺激能发生反应

名师点拨生物体与非生物体的区别是生物体具有七个基本特征：

①以细胞为基本结构单位，②相同的化学成分，③新陈代谢，④稳态，⑤应激性，⑥生殖与遗传，⑦进化。

具备这七个特征的才是生物体。

例题2艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染人体免疫系统的淋巴细胞引起的。

判断HIV是生物的理由是（）

A．有细胞结构B．含有蛋白质成分C．能不断增殖D．结构简单

【解析】HIV没有细胞结构。

含有蛋白质成分或结构简单并不能作为是否为生物的判断依据。

【答案】C

名师点拨判断是否是生物体的依据是生物体具有①以细胞为基本结构单位，②相同的化学成分，③新陈代谢，④稳态，⑤应激性，⑥生殖与遗传，⑦进化等基本特征。

但病毒是一类没有细胞结构，不能独立完成生命活动，营寄生生活的生物，它借助寄主完成增殖。

例题3生活在沙漠的旱生植物细胞中含量最多的物质是（）

A．蛋白质B．糖类C．脂肪D．水

【解析】通常活细胞中，含量最多的是水，其次是蛋白质。

不要被“沙漠、旱生植物”迷惑。

【答案】D

名师点拨细胞中水的含量一般为60％～90％，是活细胞组成中含量最多的成分。

例题4英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注，蛙心收缩不能维持。

用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可以持续跳动数小时。

实验说明钙盐和钾盐（）

A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B．对维持生物体的生命活动有重要作用

C．对维持细胞的形态有重要作用D．为蛙心的持续跳动提供能量

【解析】有些无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分，有些无机盐对维持细胞形态有重要作用。

本题中用不含钙的生理盐水即渗透压相等的溶液灌注，蛙心不能持续收缩，说明不是因为细胞形态受影响而导致不能持续收缩。

无机盐不能为生命活动提供能量。

因此，本实验说明了钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用。

【答案】B

名师点拨有些无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分，如Mg2+是植物叶绿素的成分；PO43-是ATP等的组成成分。

有些无机盐对维持细胞形态有重要作用，无机盐对溶液的渗透压有重要的影响，细胞要处在与其渗透压相等的外界溶液中才能保持原形态，外界溶液渗透压过高，会导致细胞皱缩；过低，则会吸水膨胀甚至破裂。

有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用，说明了钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，如哺乳动物血液中Ca2+含量过低时会发生抽搐。

【知识构架】

细胞中元素和化合物

组成细胞的化合物：

无机物—水（鲜重含量最多）、无机盐；有机物—蛋白质（干重含量最多）、核酸、糖类和脂质

组成细胞的分子

检测蛋白质、还原性糖和脂肪：

双缩脲试剂+蛋白质→紫色反应；本尼迪特试剂+还原性糖（葡萄糖、果糖和麦芽糖）→砖红色沉淀；苏丹III染液+脂肪→橙黄色；苏丹IV染液+脂肪→红色

水：

细胞中含量最多的物质，细胞中良好的溶剂，运输物质，调节体温的功能。

水和无机盐

无机盐：

主要以离子形式存在。

功能：

1）复杂化合物的成分；2）维持细胞和生物体的生命活动；3）维保持酸碱平衡

生理盐水：

质量分数为0.9%的氯化钠溶液。

因其浓度与人体细胞所处液体环境浓度相当，故称生理盐水。

油脂：

只有C、H、O，细胞中储存能量（储存能量最多）的主要物质，对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用。

种类：

脂质

磷脂：

组成生物膜的重要成分

植物蜡：

保护植物体

胆固醇：

调节生命活动

组成元素：

C、H、O

功能：

细胞主要的能源物质

种类：

单糖：

核糖和脱氧核糖；葡萄糖（前三种存在所有细胞中）和果糖（植物细胞中）

糖类

二糖：

蔗糖（一分子果糖和一分子葡萄糖）和麦芽糖（两分子葡萄糖）（植物细胞）和乳糖（动物细胞，半乳糖和葡萄糖）

多糖：

淀粉和纤维素（存在植物细胞中）和糖原（动物细胞中，肝糖原和肌糖原）<这三种多糖均由葡萄糖组成>

含量：

是细胞含量最多的有机物。

组成元素：

主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等

基本单位：

氨基酸，大约有20多种，结构通式：

结构特点是至少含有一个氨基（-NH2和一个羧基（-COOH），并且都

有一个有一个氨基（-NH2和一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，

将氨基酸区别为不同的种类的依据是R基（侧链基团）。

形成过程：

（1）脱水缩合：

（2）肽链：

两个氨基酸形成的化合物叫二肽，多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽

肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数—肽链数

（3）结构的多样性：

组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、

多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。

功能的多样性：

构成细胞和生物体的重要物质；酶有催化作用，绝大多数的酶都是蛋白质；

有传递信息（或调节生命活动）的作用，如胰岛素、生长激素（非生长素）等；有运输载体

的作用，如血红蛋白、细胞膜载体等；有免疫作用，如抗体。

生命活动的主要承担者—蛋白质

组成元素：

主要由C、H、O、N、P等元素组成，也是大分子化合物。

种类：

脱氧核糖核酸（DNA，主要分布在细胞核，少量在叶绿体和线粒体）和核糖核酸（RNA

，主要分布在细胞质）

功能：

细胞内携带的遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着

极其重要的作用。

组成单位：

RNA（一般为单链结构）

DNA（一般为双链结构）

脱氧核苷酸（四种）

一分子磷酸

一分子脱氧核糖

核苷酸

一分子五碳糖

核糖核苷酸（四种）

一分子核糖

胸腺嘧啶（T）

腺嘌呤（A）

鸟嘌呤（G）

胞嘧啶（C）

尿嘧啶（U）

一分子含氮碱基

核苷酸结构简式

前言、第一章单元练习

姓名班级学号

一、选择题：

（每题2分，共40分）

1、糖类和蛋白质共有的组成元素是（）

A．C、H、OB．C、N、OC．C、H、SD、C、O、S

2、纤维素被称为第七营养素，纤维素属于（）

A．单糖B．二糖C．多糖D．蛋白质

3、蛋白质种类繁多，其原因是（）

①蛋白质的化学元素不同②氨基酸的种类和数量不同

③氨基酸的排列顺序不同④蛋白质的空间结构不同

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

4、植物的根向地生长。

此现象反映了植物体具有（）

A．多样性B．应激性C．新陈代谢作用D．变异性

5、组成生物体的最基本元素是（）

A．CB．HC．OD．N

6、动物体内既能贮存能量，又能减少热量散失的物质是（）

A．纤维素B．油脂C．淀粉D．糖元

7、动物细胞中含量最多的化合物（）

A．蛋白质B．水C．糖类D．脂质

8、下列物质中属于蛋白质的是（）

A．纤维素B．胆固醇C．胰岛素D．植物蜡

9、人体血红蛋白的基本组成单位是（）

A．氨基酸B．葡萄糖C．核苷酸D．脂肪酸

10、人和动物体内的主要能源物质是（）

A．油脂B．糖类C．水D．蛋白质

11、小王的肌肉经常发生抽搐，可能的原因是（）

A．血浆中蛋白质含量太低B．血液中钙盐含量太低

C．血糖的含量太低D．血细胞数量太少

12、以下没有细胞结构的生物是（）

A．变形虫B．SARS病毒C．结核杆菌D．衣藻

13、甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是

A．C5H11O2NSB．C3H7SC．C4H11O2SD．C5H10O2N

14、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（C）

A．618B．518C．517D．617

15、一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，则该蛋白质分子完全水解需要水分子（）

A、n个B、m个C、（m+n）个D、（m-n）个

16、鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（）

A、肽键B、肽链C、空间结构D、氨基酸

17、分子式分别为C12H22O11和C43H60O12N12S2，则这两种物质最可能是（）

A、脂质和蛋白质B、脂质和核酸C、糖类和蛋白质D、糖类和核酸

18、通常情况下,分子式C63H103O45N17S2的多肽化合物中最多含有多少个肽键（）

A、63B、62C、17D、16

19、若氨基酸的平均相对分子质量为a，一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，则该蛋白质的相对分子量为（）

A、am-18（m-n）B、amC、am-18（n-1）D、am–18n

20、通过对一小块生物组织进行化学分析，其成分包括蛋白质、核酸、脂质、水、无机盐、纤维素等物质，此组织最可能来自（）

A．病毒B．芹菜C．细菌D．家兔

二、非选择题：

（每空2分，共60分）

21、水在细胞中的作用：

（1）水作为溶剂，是生物体内的主要介质；

（2）水分子之间的氢键，使得水具有。

22、无机盐在生物体内含量，多数以形式存在；无机盐不仅在维持生物体的生命活动中有着重要的作用，有些还是某些复杂化合物的重要组成成分，

比如是叶绿素的必需成分，Fe2+是的主要成分。

23、分析细胞内4种重要有机物的组成及功能，回答下列问题：

1）A是指；E在动物细胞中是指。

在植物细胞内是指

。

（2）F是指，它是由B和组成的。

除此之外，脂质还包括、和。

（3）C是指，其结构通式是，C形成G

过程的反应叫。

（4）H是指，分为和两种。

24、请根据下图所示的化合物分析并回答各问题：

（1）该化合物称为，是由种氨基酸组成的。

（2）该化合物中连接氨基酸之间的化学健叫做。

（3）该化合物是通过反应失去个水分子后形成的。

相对分子

质量减少了。

（4）该化合物中有个羧基，个氨基。

（5）图中表示R基的字母是。

（理科重点班做）实验设计：

验证镍是玉米幼苗生长必需的无机盐

材料用具：

完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。

（1）方法步骤：

①将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组，编号A、B；

②将A组玉米幼苗放在缺镍的完全营养液乙中培养，______________

____________；

③将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察______________________。

（2）实验预期：

_______________________________________________

__

_____________。

（3）从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组玉米生长状况的差异是由于镍元

素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果是：

_________________

__

_____________。

参考答案

ACDBA，BBCAB；BBACD，CCDAB

21、

（1）物质运输

（2）调节温度的作用

22、不高；离子；Mg2+;血红蛋白

23、

（1）葡萄糖；糖元；淀粉

（2）油脂；甘油；脂肪酸；磷脂；植物蜡；胆固醇

（3）氨基酸；；脱水缩合

（4）核酸；DNA；RNA

24、

（1）四肽（多肽）；3；

（2）肽键（3）脱水缩合；3；54

（4）2；2（5）②④⑧⑨

25、附加题：

（共10分）

（1）②将B组玉米幼苗放在等量的完全营养液甲中培养（2分）

③实验结果（玉米幼苗的生长情况）（2分）

（2）若缺镍的完全营养液乙中培养的玉米幼苗正常生长，则镍不是必需矿质元素；若缺镍的完全营养液乙中培养的玉米幼苗不能正常生长（或表现出缺素病症），则镍是必需矿质元素。

（4分）

（3）在缺镍的完全营养液乙再加入镍元素，一段时间后玉米恢复正常生长（或病症消失）（2分）