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DSE 生物｜DNA 與蛋白質合成 備課指引（導師用）｜遺傳密碼、突變與鹼基比例
學生識背「DNA → RNA → 蛋白質」，但一問「300 個鹼基等於幾個氨基酸」就開始除 4。這一堂用三個固定步驟把整個流程變成可檢查的算式。
本堂目標 學生能夠：① 用鹼基互補規則由 A 的比例推出其餘三種鹼基比例；② 講出轉錄與翻譯各自在哪裡進行、用什麼模板；③ 由基因長度算氨基酸數與蛋白質約略分子量，並分辨三種突變的後果。
01 先備知識（開課前 3 分鐘快檢）
以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 百分比 | A 佔 30%，其餘三種合共佔多少 | 70% |
| 鹼基互補 | A 配什麼、G 配什麼 | A–T、G–C |
| 除數與單位 | 300 ÷ 3 等於多少 | 100 |
02 課堂流程（60 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–8 分 | 結構回顧 | DNA 雙螺旋、四種鹼基、氫鍵數目 | 畫出 A–T、G–C 配對 |
| 8–22 分 | 鹼基比例 | A=T、G=C，用總數 100% 減 | 算出 G = 20% |
| 22–36 分 | 轉錄 | 在細胞核，以 DNA 模板股造 mRNA | 寫出一段互補 mRNA |
| 36–50 分 | 翻譯 | 在核糖體，每 3 個鹼基一個氨基酸 | 算出 100 個氨基酸 |
| 50–56 分 | 突變 | 替換、插入、缺失三種後果 | 判斷哪種影響最大 |
| 56–60 分 | 離場檢查 | 三題收回即批 | 獨立完成 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：鹼基比例：一條減法就夠
DNA 雙鏈中 A 一定等於 T，G 一定等於 C。A 佔 30%，T 也是 30%，餘下 40% 由 G 與 C 平分，所以 G = C = 20%。
若題目講的是「單鏈」，同一條規則不成立，只可以講「這條鏈的 A 等於對面鏈的 T」。
若題目講的是「單鏈」，同一條規則不成立，只可以講「這條鏈的 A 等於對面鏈的 T」。
要學生計：若 G 佔 22%，A 佔多少（56% 的一半，即 28%）。
第二幕：轉錄與翻譯：分開兩個地點講
轉錄在細胞核：DNA 的模板股按互補規則造出 mRNA（A 對 U、T 對 A、G 對 C、C 對 G）。翻譯在細胞質的核糖體：mRNA 每 3 個鹼基為一個密碼子，對應一個氨基酸，tRNA 帶來氨基酸。
所以 300 個鹼基的編碼區 = 300 ÷ 3 = 100 個密碼子 = 100 個氨基酸。終止密碼子不帶氨基酸，實際數目會少一個，題目通常講「最多」。
所以 300 個鹼基的編碼區 = 300 ÷ 3 = 100 個密碼子 = 100 個氨基酸。終止密碼子不帶氨基酸，實際數目會少一個，題目通常講「最多」。
要學生講：為何是除 3 而不是除 4（鹼基有四種，但密碼子是三位一組）。
第三幕：突變：替換、插入、缺失
替換只影響一個密碼子，可能無影響（同義突變）、可能換一個氨基酸（錯義）、也可能提早終止（無義）。插入或缺失會令之後所有密碼子移位（移碼突變），影響通常大得多。
一個 100 個氨基酸的蛋白質，平均每個氨基酸約 110 Da，分子量約 11,000 Da。細胞分裂方面，分裂 10 次由 1 個細胞得 2¹⁰ = 1,024 個。
一個 100 個氨基酸的蛋白質，平均每個氨基酸約 110 Da，分子量約 11,000 Da。細胞分裂方面，分裂 10 次由 1 個細胞得 2¹⁰ = 1,024 個。
提醒：題目問「對蛋白質影響最大」，答案一定是移碼突變，不是替換。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 計算 | A 佔 30%，求 G | A=T、G=C，總和 100% | 20% |
| 計算 | 300 個鹼基的編碼區有幾個氨基酸 | 鹼基數 ÷ 3 | 100 個 |
| 流程 | 寫出轉錄的互補 mRNA | A→U、T→A、G→C、C→G | 逐個鹼基對照 |
| 判斷 | 哪種突變影響最大 | 比較是否移位 | 插入或缺失 |
合理性檢查（一定要教）：A 與 T 必須相等、G 與 C 必須相等，四者相加一定 100%；若算出 A + T + G + C ≠ 100%，多數是只減了一次。氨基酸數一定要是整數，300 ÷ 3 = 100 剛好整除，若題目給 301 個鹼基，就要答「100 個，餘 1 個鹼基不成密碼子」。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| DNA 中 C 佔 18%，求 A 的百分比 | 32% | 先算 G = 18%，再平分餘數 |
| 300 個鹼基最多得幾個氨基酸 | 100 個 | 除以 3 |
| 插入一個鹼基屬於哪類突變 | 移碼突變 | 看是否移位 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 把單鏈比例當雙鏈 | 答「單鏈 A 30% 所以 T 30%」 | 「同一條鏈冇配對，要睇對面鏈。」 |
| 除 4 不除 3 | 答 75 個氨基酸 | 「密碼子係三位一組，除 3。」 |
| 轉錄翻譯地點調轉 | 答「翻譯在細胞核發生」 | 「轉錄在核，翻譯在質。」 |
| 忽略終止密碼子 | 答「一定剛好 100 個氨基酸」 | 「講『最多』才啱，終止密碼子唔帶氨基酸。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- DSE 生物練習卷（遺傳與分子生物） 乙部 DNA 與蛋白質合成題
- 中學生物章節索引 全科章節
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| DNA 中 G 佔 22%，A 佔多少 | 28% | 三題全對＝可進基因工程 |
| 300 個鹼基最多幾個氨基酸 | 100 個 | 錯一題＝下堂前重講密碼子 |
| 缺失一個鹼基的後果 | 移碼突變 | 錯兩題以上＝回到第一幕 |
09 導師常問
要背遺傳密碼表嗎？
DSE 通常提供密碼子表，重點是識用三位一組去查，不是死背 64 個。
mRNA 的 T 去哪裡了？
RNA 用 U 取代 T，所以 DNA 的 A 對應 mRNA 的 U。
同義突變算不算突變？
算，DNA 序列改了，只是氨基酸不變，表現型通常不受影響。
本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。
