【VR教學(xué)目標】
1、 知識掌握目標：
(1) 概述遺傳信息的翻譯過(guò)程
(2) 理解遺傳信息與“密碼子”的概念
2. 能力目標：
（1）培養學(xué)生的邏輯思維能力，使學(xué)生掌握一定的科學(xué)研究方法。
（2）理解結構與功能相適應的生物學(xué)原理。
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】
重點(diǎn)：遺傳信息的轉錄和翻譯過(guò)程
難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程
【課前準備】
（1）學(xué)生的學(xué)習準備：完成課前預習學(xué)案，提出疑惑
（2）教師的教學(xué)準備：課前預習學(xué)案、課內探究學(xué)案、課后訓練與提高、基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件、信使RNA和轉運RNA結構對比圖片、VR教學(xué)課件（高中生物-遺傳學(xué)-蛋白質(zhì)的合成（翻譯））
【VR教學(xué)過(guò)程】
1. 復習并提出問(wèn)題引入新課（5分鐘）
【老師】DNA相當于總司令。在戰爭中，如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮，就會(huì )影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細胞核內，必須先把遺傳信息傳給mRNA，這一過(guò)程稱(chēng)為轉錄。為什么mRNA適于作DNA的信使呢？DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？
【學(xué)生】
①DNA雙螺旋解開(kāi)，DNA雙鏈的堿基得以暴露，其中一條鏈提供準確模板；
②游離的核苷酸隨機地與DNA鏈的堿基碰撞，當核苷酸的堿基與DNA的堿基互補時(shí)，兩者以氫鍵結合。
③新結合的核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上；
④合成的mRNA從DNA鏈上釋放，而后，DNA雙鏈恢復。
【老師】轉錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？并展示本節的學(xué)習目標。
2. 新課教學(xué)（15分鐘）
（1）課堂討論
【老師】教師提出翻譯的概念，即游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為遺傳信息的翻譯。翻譯過(guò)程中mRNA上的堿基是如何決定蛋白質(zhì)中的氨基酸的?
【學(xué)生】答出組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)以及蛋白質(zhì)多樣性的原因。即:一般有20種；蛋白質(zhì)多樣性是由氨基酸種類(lèi)、數量、排列順序及空間結構決定的。
【老師】氨基酸有20種，而信使RNA只有四種堿基(A、C、C、U)，如何決定20種氨基酸呢? 邏輯推理:
一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定4種，41=4，不行；
兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定16種，42=16，不行；
三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定64種，43=64，足夠有余。
教師簡(jiǎn)介密碼子的發(fā)現過(guò)程:
1961年英國的克里克和同事用實(shí)驗證明一個(gè)氨基酸是由信使RNA上的三個(gè)相鄰堿基決定的。美國年輕的生物化學(xué)家尼倫伯格和同事用人工合成方式，首先闡明了遺傳密碼的第一個(gè)字---UUU，即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學(xué)家已將20種氨基酸的密碼子全部破譯。投影顯示20種氨基酸的密碼子表并解說(shuō)。
【學(xué)生】查密碼子表，分析密碼子的特點(diǎn)，練會(huì )查表。
（2）播放VR教學(xué)課件（高中生物-遺傳學(xué)-蛋白質(zhì)的合成（翻譯））
【老師】游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中的氨基酸是怎樣到達核糖體并按一定排列順序形成蛋白質(zhì)呢?帶著(zhù)問(wèn)題觀(guān)看VR課件。
教師播放VR課件的同時(shí)向學(xué)生講解：轉運RNA種類(lèi)很多，但每種轉運RNA只能識別并轉運1種氨基酸。這是因為在轉運RNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)堿基，能專(zhuān)一性地與信使RNA上的特定的3個(gè)堿基(即密碼子)配對。例如:信使RNA上的三個(gè)堿基AAA就是一個(gè)密碼，轉運RNA中轉運賴(lài)氨酸的轉運RNA一端的三個(gè)堿基是UUU，只有它才能按照堿基互補配對原則配對。
mRNA進(jìn)入細胞質(zhì)，與核糖體結合，當轉運RNA運載著(zhù)一個(gè)氨基酸進(jìn)入到核糖體以后，就以信使RNA為模板，按照堿基互補配對原則，把轉運來(lái)的氨基酸放在位點(diǎn)1上，第二個(gè)轉運RNA攜帶相應的氨基酸以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2，此時(shí)這兩個(gè)氨基酸形成肽鍵，并且第一個(gè)氨基酸與它的轉運RNA分離，并轉移到第二個(gè)轉運RNA上。與此同時(shí)，核糖體沿著(zhù)信使RNA繼續滑動(dòng)三個(gè)堿基的位置，并讀取下一個(gè)密碼子，第一個(gè)轉運RNA開(kāi)核糖體，第二個(gè)轉運RNA進(jìn)入位點(diǎn)1，新的轉運RNA攜帶相應氨基酸進(jìn)入位點(diǎn)2。上述過(guò)程如此往復地進(jìn)行，肽鏈也就不斷地延伸，直到信使RNA上出現終止密碼子為止。
肽鏈合成以后，從信使RNA上脫離開(kāi)來(lái)，再經(jīng)過(guò)細胞質(zhì)內的某些細胞器（如內質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等）的加工如盤(pán)曲折疊螺旋，最終合成一個(gè)具有一定氨基酸順序的。有一定功能的蛋白質(zhì)分子。
3. 師生互動(dòng)（15分鐘）
（1）打開(kāi)VR課件（高中生物-遺傳學(xué)-蛋白質(zhì)的合成（翻譯））互動(dòng)環(huán)節，在規定的時(shí)間內完成對給定的轉錄信使RNA鏈的翻譯。
（2）打開(kāi)VR課件（高中生物-遺傳學(xué)-蛋白質(zhì)的合成（翻譯））練習環(huán)節，學(xué)生在3分鐘內完成顯示在屏幕上的信使RNA鏈的翻譯。
4. 歸納總結（10分鐘）
（1）組織學(xué)生繼續完成翻譯與轉錄、復制過(guò)程的異同點(diǎn)的對比。（完成下表）
DNA的功能 | 復制遺傳信息 | 表達遺傳信息 | ||
轉錄 | 翻譯（待學(xué)） | |||
概念 | 以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程 | 以DNA中的一條鏈為模板，合成mRNA的過(guò)程 | 游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程 | |
時(shí)間 | 減數第一次分裂間期或有絲分裂間期 | 在生長(cháng)發(fā)育的連續過(guò)程中 | 在生長(cháng)發(fā)育的連續過(guò)程中 | |
場(chǎng)所 | 在細胞核（主要），線(xiàn)粒體，葉綠體 | 在細胞質(zhì)的核糖體上 | ||
條件 | 模板 | 以DNA的兩條鏈為模板 | 以DNA的一條鏈為模板 | 以mRNA為模板 |
原料 | 四種游離的脫氧核苷酸 | 四種游離的核糖核苷酸 | 20種氨基酸 | |
酶 | DNA解旋酶，DNA聚合酶等 | DNA解旋酶，RNA聚合酶等 | （各種合成酶等） | |
能量 | 需要ATP | |||
堿基配對原則 | A—T，T—A，G—C，C—G | A—U，U—A，G—C，C—G | A—U，U—A，G—C，C—G | |
過(guò)程 | ①DNA雙螺旋解開(kāi)，每條鏈提供準確模板； ②按照堿基互補配對原則，各自合成子鏈； ③子、母鏈結合盤(pán)繞形成兩個(gè)新DNA分子 | ①DNA雙螺旋解開(kāi)，其中一條鏈提供準確模板； ②按照堿基互補配對原則，形成mRNA； ③合成的mRNA從DNA鏈上釋放，而后，DNA雙鏈恢復。 | ①mRNA進(jìn)入細胞質(zhì)，與核糖體結合，mRNA作為模板； ②按照堿基互補配對原則與mRNA上每三個(gè)堿基配對的tRNA運載著(zhù)氨基酸進(jìn)入核糖體；以mRNA上的遺傳密碼順序，把一定的氨基酸放在相應的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。 | |
產(chǎn)物 | 兩個(gè)一樣的雙鏈DNA分子 | 一條單鏈的mRNA | 具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)。 | |
特點(diǎn) | 邊解旋邊復制，半保留式復制，（半不連續連續，可有多個(gè)起始點(diǎn)） | 邊解旋邊轉錄，雙鏈DNA分子全保留式轉錄。（可有多個(gè)基因同時(shí)轉錄） | 一個(gè)mRNA分子上可以象機結合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，翻譯界素后，mRNA分解成蛋個(gè)核苷酸。 | |
遺傳信息的傳遞方向 | 親代DNA→子代DNA | DNA→mRNA | 通過(guò)RNA將遺傳信息反映到蛋白質(zhì)分子結構上，使后代重現親代性狀 | |
（2）布置作業(yè)：書(shū)本練習題。