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“基因指导蛋白质的合成”中的几个知识性问题  

2010-12-08 20:48:40|  分类: 问题探讨 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       今天上午,江阴高中举行了以“主体性发展课堂教学模式研究”主题的公开课活动。生物学科上的两节公开课中,有一节是高三复习课,课题为“基因指导蛋白质的合成”(人教版高中《生物》必修2“遗传与进化”第4章第1节)。

       基因指导蛋白质的合成是一个极其复杂的生化过程,虽然高中《生物》教材对这部分知识进行了高度的概括和浓缩,但是,在教学过程中,如果老师不对有些知识作必要的关注和解析,学生在学习时很可能会出现理解上的错误或偏差。

一、有关转录的模板问题

       人教版高中《生物》必修2“遗传与进化”第4章第1节P.63有关转录的叙述是这样的:“RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录(transcription)”。由于教材中的这一定义,加上同页教材图4—4中又强调了“转录……是以DNA双链中的一条链为模板……”学生很容易错误地认为,在DNA分子的两条链中,只有一条链能够作为转录的模板。

       人们把DNA中可以转录生成RNA的那条链称为有意义链,把无转录功能的另一条链称为反意义链。在一个包含有许多个基因的双链DNA分子中,各个基因的有意义链并不一定是同一条链。也就是说,DNA双链中已知的一条链对于有些基因是有意义链,而对另外一些基因则是反意义链。这一点务必要向学生讲清楚。

二、有关RNA分子的极性问题

       无论是mRNA,还是tRNA和rRNA分子,都是极性分子,即分子具有方向性。而在DNA指导蛋白质合成过程中,了解RNA分子的方向性十分重要:

       1、在转录过程中,RNA链的合成方向是从5’→3’;

       2、密码子和反密码子的“阅读”顺序正好相反:mRNA 上的密码子的“阅读”顺序是从5’→3’,如AUG(5’→3’)(甲硫氨酸);tRNA上的反密码子的“阅读”顺序则是从3’→5’  ,如携带甲硫氨酸的tRNA分子上面的反密码子是UAC(3’→5’  )。

       3、在翻译过程中,“核糖体是可以沿着mRNA移动的”(人教版高中《生物》必修2“遗传与进化”P.66第2段第2行)。由于教材中没有说明“移动”的方向,聪明的学生可能会想:这核糖体沿着mRNA移动,是从左往右呢?还是从右往左?或者是来回移动?

       提出上面几点,并不是一定要让学生知道什么是“3’端”,什么是“5’端”,而是在教学中,要让学生知道RNA分子具有极性(方向性),在DNA指导蛋白质的合成过程中,无论是转录和翻译,都具有固有的方向。

三、一道容易产生误导的习题

       下面这道习题,相信高中生物学科的老师都不陌生。今天的这节高三复习课当中,也有一道类似的题目。

根据蛋白质生物合成过程中遗传信息传递的规律,在下面表格的空白处填入相应的字母。

DNA双螺旋

G

 

 

 

G

 

mRNA

 

C

 

tRNA

 

 

 

氨基酸

丙氨酸

密码子

 

 

 A

 

       这道题目考查的是DNA复制、转录和翻译三个过程中,碱基互补配对规律的有关知识,从中可以训练学生的逻辑推理能力。然而,本题中有一个致命的“硬伤”,那就是由mRNA的碱基排列顺序来确定tRNA上的碱基排列顺序,很容易让学生错误地认为tRNA是由mRNA决定的,这是其一;其二,正如上面所说的,RNA分子具有极性,这密码子和反密码子中的碱基顺序都有方向性,且正好又是相反的。上面表格中的mRNA的三个碱基CCA是按照5’→3’顺序写的,而同一表格中的tRNA反密码子的三个碱基顺序却是按照3’→5’ 的顺序写的,由此,人们有理由对表格内容的科学性表示怀疑!

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相关小组: 生物探秘
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