人教版高中必修二生物《基因指导蛋白质的合成》教案设计 .pdfVIP

基因指导蛋白质的合成

●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50cm×50cm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）

1

一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，4=4，不行。

2

两个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，4=16，不行。

3

三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，4=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

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。

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P）。

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各个学习小组展开讨论，教师总结讨论结果。银幕展示如下：

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4－5tRNA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。