内容发布更新时间 : 2024/11/14 12:49:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第2课时

●教学过程 ［课前准备］

教师：1.制作PowerPoint演示文稿和翻译过程的Flash动画。 2.检查学生翻译剪贴画材料准备的情况。

学生：以八个人为学习小组，用各色彩纸按教材图4－6剪出一个核糖体、几种氨基酸和5个三叶形的tRNA，并准备双面胶和50 cm×50 cm的白纸一张。

［情境创设］

教师：从上一节课的学习，我们认识到mRNA合成之后，通过核孔到达细胞质的核糖体上，直接指导蛋白质的合成。遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。但是我们知道，蛋白质是由20种氨基酸组成的，氨基酸上有碱基与mRNA的碱基互补配对吗？

学生：没有。

教师：是什么把mRNA和氨基酸联系起来的呢？它们有什么对应关系呢？这好比我们把英文翻译成中文时查阅英汉词典，正是借助于英文词与汉字的对应关系，我们才能将一篇英文翻译成汉语。而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？下面请同学们用数学的方法来推测。

［师生互动］

（二）遗传信息的翻译

教师：组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基AGCU，如何决定20种氨基酸？请各学习小组把推理过程写出来。

学生的逻辑推理：（用银幕展示）

一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4，不行。 两个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，42=16，不行。 三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。

教师：同学们推理得真好！其实同学们所做的也就是破解遗传密码过程的一步。1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。也就是说mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基又称作1个密码子。

美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字——UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码表并结合思考和讨论三（课本P65）。

各个学习小组展开讨论，教师总结讨论结果。银幕展示如下：

1.对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。 2.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。 3.从密码的简并性我们能认识到：如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（如GAU→GAC都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化。 教师：讨论到这里，请同学们想一想氨基酸是在什么场所合成的？

学生：核糖体。

教师：mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。那么，游离在细胞质的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？也是说这个“工人”是谁呢？

学生：tRNA。

教师：用PowerPoint演示教材图4－5 tRNA的结构示意图。 教师：细胞质中的氨基酸要进入核糖体是靠搬运工tRNA——搬运来完成的，一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基，能与信使RNA碱基相配对。例如：信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子，转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UAC，只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此，信使RNA中的AUG，叫做一个“密码子”，转运RNA的UAC叫做“反密码子”，转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配对。总之，核糖体中的信使RNA有许多“密码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA能够碱基配对，才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别，而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。（以上内容教师用翻译过程的Flash动画展示，边展示边讲解，讲解完让学生按教材图4－6蛋白质合成示意图利用课前准备的材料完成翻译的过程）

学生：利用上节课转录成的mRNA模型作为翻译的模板和课前准备的材料按教材图4－6动手操作蛋白质的合成过程。学生主动完成对翻译过程的学习。

各个学习小组展示翻译过程剪贴图的剪贴成果。

教师：设计下列问题检查学生自主学习掌握的情况。银幕展示如下：（划线的部分由学生填写）

1.按图4－6所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是：甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸。 2.翻译的起始码是：AUG，GUG。 终止码是：UAA，UAG，UGA。 3.决定氨基酸的密码子有61种。 4.翻译的位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。一种tRNA携带相应的氨基酸进入相应的位点。 5.肽链由各相邻的氨基酸通过肽键连接形成。 6.翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。 ［教师精讲］

同学们的模拟操作完成得非常出色，从同学们的成果展示和问题的回答可以看到同学们对这部分内容掌握得不错，同学们的操作用了不少时间，实际上，在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37 ℃时，细菌细胞内合肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成（展示教材的图），因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。

肽链合成后，就从核糖体与mRNA复合物脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。

我们再回到探讨恐龙能否复活的问题上来，答案是再清楚不过了：即使恐龙的DNA确实包含了全部的遗传信息，复制仅为纯技术问题的话，我们也仍然无能为力。因为它并不描述一只恐龙，而是像开了一张处方（即计算机的软件），必须在另一头母恐龙体（即计算机

的硬件）内去实行，也就是为了获得子恐龙，仍然需要母恐龙。

［评价反馈］

用PowerPoint演示下列题目，学生抢答，统计正误，进行评价反馈。 1.DNA复制、转录、翻译分别形成 A.DNA、RNA、蛋白质 B.RNA、DNA、多肽 C.RNA、DNA、核糖体 D.RNA、DNA、蛋白质 1.解析：DNA复制的产物是DNA，转录的产物是mRNA，翻译的产物是蛋白质，因此选A。 答案：A

2.一个DNA分子含有碱基60个，那么经“翻译”后合成的一条多肽链中最多含有肽键 A.10个 B.9个 C.30个 D.29个

解析：基因指导蛋白质的合成中，DNA上的碱基、mRNA上的碱基和氨基酸的数量关系为6∶3∶1，所以翻译成的多肽链有氨基酸10个，即有9个肽键，因此选B。

答案：B

3.遗传密码位于 A.蛋白质分子上 B.DNA分子上 C.RNA分子上 D.信使RNA分子上 解析：遗传学上把mRNA上相邻的三个碱基称作一个密码子，因此选D。 答案：D

4.若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为

A.UAC B.AUG C.ATG D.TAC

解析：根据碱基互补配对的原则可知控制这个氨基酸的DNA模板链上的三个碱基的顺序应为：TAC。

答案：D

5.一条多肽链中有氨基酸1 000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个

A.3 000个和3 000个 B.1 000个和2 000个 C.3 000个和6 000个 D.2 000个和4 000个

解析：利用基因指导蛋白质的合成中，DNA上的碱基、mRNA上的碱基和氨基酸的数量关系为6∶3∶1，计算可得C是正确的。

答案：C

6.一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是 A.酪氨酸（UAC） B.谷氨酸（GAG） C.精氨酸（CGA） D.丙氨酸（GCU） 解析：利用碱基互补配对的原则和密码子表可知此RNA运载的氨基酸为丙氨酸（GCU）。 答案：D

［课堂小结］

为了让同学们能更好地理解本节的内容，利用下表来概括本节的主要内容，基因指导蛋白质的合成的转录和翻译，如下： 阶 段 项 目 定 义 场 所 模 板 信息传递的方向 原 料 转 录 在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 细胞核 DNA的一条链 DNA→mRNA 含A、U、C、G的4种核苷酸 翻 译 以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞质的核糖体 信使RNA mRNA→蛋白质 合成蛋白质的20种氨基酸