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三维动画模拟遗传信息的翻译过程 　　摘 要 利用ULEAD COOL 3D STUDIO软件制作遗传信息的翻译中所需要的核糖体、mRNA、氨基酸以及肽链，生动、直观地表现了核糖体上蛋白质翻译的动态过程。最后生成的动画视频可以作为课堂教学的辅助素材，加深学生对教学内容的理解与记忆，达到更好的教学效果。 　　关键词 三维动画 遗传信息 翻译 动画设计 　　中图分类号 G633.91 文献标志码 B 　　1 引言 　　遗传信息的翻译是人教版高中生物《必修2?遗传与进化》中的重要内容，也是难点内容，参与翻译的物质种类较多，学生容易记忆混乱。传统的文字、图片教学难以表现出动态的翻译过程，而Flash等软件制作出来的动画又不能表现各物质立体、直观的形态。 　　ULEAD COOL 3D STUDIO软件对于非计算机专业人员来说，是一款容易上手操作的三维动画制作软件。利用ULEAD COOL 3D STUDIO软件模拟遗传信息的翻译，生动、直观地展现翻译过程。教师将该动画运用于教学中，可以加深学生对翻译过程中各物质以及翻译过程连续的印象，使学生更好地理解教学内容。 　　2 开发工具 　　开发工具为Ulead公司的COOL 3D STUDIO软件（该软件目前有多个版本，但基本功能相似），操作相对简单，教师经过基本的学习之后就可以制作出满足教学要求的动画视频。最后输出的视频是*.avi格式，可用一般的视频播放器播放，如Windows Media Player、暴风影音、爱奇艺等，还可以插入到Powerpoint等文件中。 　　3 动画设计 　　3.1 动画设计思路 　　遗传信息的翻译实质上就是在细胞质中，以DNA转录出的mRNA为模板，以氨基酸为原料，在核糖体上合成多肽链的过程。在这个过程中涉及的物质较多，所以在动画合成之前，将mRNA、tRNA、氨基酸、核糖体、多肽链等物质模型以及必要的文字说明先制作出来，再进行动画的制作。 　　3.2 动画制作 　　在高中阶段所学习的遗传信息的翻译过程中，主要涉及到mRNA、tRNA、核糖体、氨基酸以及最后合成的多肽链。在制作过程中，以插入模型、车床对象或者插入图形的方式，根据界面大小设置合适的尺寸，生成相应的模型组件。有些模型组件不能用单独的一个组件表示，如核糖体、tRNA、mRNA等，就通过多个组件组合的方式实现，并且在组装过程中可以用相机查看面板、查看各组件的位置并进行适当地调整。这种组合模型要在“对象管理面板”中选中各组件设置“群组对象”，这样组合中的所有组件就变成一个整体。 　　基本的模型组件制作出来后，为了增加组件的立体效果，可以通过设置材质、改变照射灯的数量或者灯光的强弱、组件的透明度等来实现；用不同的颜色表示不同的碱基、氨基酸的种类。当然，如果想更加明确地说明每个模型，可以通过插入文字的方式添加文字说明。在模型制作时，最好在“对象管理面板”中将每个模型命名，以方便后期查找。 　　所有的模型都是在同一个界面中存在的，模型多就显得界面比较乱，可以采用两种方法解决这一问题：① 用“显示/隐藏”按钮将制作好的模型进行隐藏，在需要的时候在对象管理面板中根据名称选择组件，再设置成“显示”即可，反之亦然；② 将制作好的模型导出，需要的时候再导入。与Flash软件类似，也是通过在时间轴上添加相应的关键帧的方式形成连续的动画，并在每个关键帧处修改各模型所需要的位置、大小等属性，最后生成一个连续的动态的过程。具体说来，先根据需要在时间轴面板上设置帧数以及每秒走过的帧数，确定动画的总时长。然后，根据翻译过程，通过“显示/隐藏”的方式，在时间轴面板上的各关键帧处调整各物质模型的出场顺序，以及改变模型的属性。 　　最后将动画输出成相应的动画或视频格式即可。如果输出的动画时长不符合自己的使用要求，或者某个模型需要进行微调，可以返回到动画的原文件中进行修改，再输出视频。 　　3.3 动画制作中关键事件举例 　　在翻译的起始，核糖体与mRNA结合（见图1），tRNA携带相应的氨基酸（见图2），按照碱基互补配对的方式结合到mRNA上（图3）。在实际的翻译过程中一条mRNA上可以结合多个核糖体（见图4），在这举例有两个核糖体结合到mRNA上，最后将翻译出两条一样的多肽链（见图5）。 　　4 动画素材在中学生物学教学中的应用 　　在课件制作过程中，可以将动画素材直接插入到PPT文档中，或者以超链接的形式插入其中。 　　信息技术作为课程资源的一种，在目前的实际教学中应用很广，比如多媒体课件、视频等。《基础教育课程改革纲要（2001年版）》中，要求大力推广信息技术在教学中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，改变教学内容的呈现方式，利用信息技术的优势，为学生呈现丰富多彩的教学情境