讲授新课
师:DNA和RNA都只含有4种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有21种。这4种碱基是怎么决定蛋白质的21种氨基酸的呢?设想一下,如果1个碱基决定1个氨基酸,那么,可以决定几种氨基酸?
生:4种。
师:是的,4种碱基只能决定4种氨基酸,这显然是不够的。如果2个碱基决定1个氨基酸,4种碱基能决定16种氨基酸,还是不够。如果3个碱基决定1个氨基酸呢?
生:3个碱基决定1个氨基酸,4种碱基能决定64种氨基酸。
师:对,这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。上述推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来,科学家又通过一步步的推测与实验,最终破解了遗传密码。得知mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫做1个密码子,科学家将64个密码子编制成了密码子表。
师:大家阅读教材上的21种氨基酸的密码子表,你发现有哪些特点?后面把手举得最高的那位同学你来说。
生:在64个密码子中有3个终止密码子,2个起始密码子。师:这位同学观察得非常仔细,总结得很全面,请坐。
师:密码子还有什么特性?生:简并性。
师:很好。有些氨基酸可以由多个密码子编码,这就是密码子的简并性。密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义?
生:简并性使得那些即使密码子中碱基被改变,仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高,减少有害突变。
师:大家理解得很正确。mRNA进入细胞质后,就与核糖体结合起来,形成合成蛋白质的“生产线”,那将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是谁呢?
生:tRNA。
师:大家阅读教材上tRNA的结构图,tRNA有哪些与其功能相关的结构特点?
生:tRNA看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基。
师:是的,每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫做反密码子。大家想一想,反密码子一共有多少种?为什么呢?
生:反密码子共61种。因为有三个终止密码子。
师:说得很好。但是我们这里要注意,最新研究表明,正常情况下,UGA是终止密码子,但是在特殊情况下,UGA也可以编码氨基酸,所以就有62种反密码子。
师:大家观看屏幕上播放的遗传信息的翻译动态图,并结合教材上翻译的内容及静态图,分小组讨论交流,解决这么几个问题:①翻译的场所在哪儿?②翻译的模板是什么?③翻译的原料是什么?它们由谁搬运?④翻译的条件是什么?
师:时间到。哪个小组可以来说一说?好,第二组的代表。
生:翻译的场所是在核糖体,以转录出的mRNA为模板,以21种氨基酸为原料,通过tRNA的转运完成蛋白质的合成。
师:这个小组说得很准确也很完整。谁可以完整的表述出遗传信息的翻译过程,穿红色衣服的这位同学你说。
生:氨基酸由tRNA按照遗传密码的顺序搬运到核糖体,通过脱水缩合形成肽链,再经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。
师:这位同学概括得很完整。下面大家自行设计表格比较“DNA复制、转录和翻译过程”的不同点。师:我看同学们已经完成了,哪位同学愿意展示一下你的设计。好,你来。
师:大家都赞同这位同学的设计吗?看来同学们都设计得非常好,我们来给自己鼓鼓掌吧。