CN111127988B - 一种dna双螺旋结构动态演示仪 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于教学用品技术领域，提供了一种DNA双螺旋结构动态演示仪，包括基座，其上安装有支架；DNA双螺旋结构，连接在两个连接杆之间，其中一个所述连接杆上设有转轴，另一个所述连接杆与支架滑动配合；以及动力机构，与所述转轴连接，用于带动所述DNA双螺旋结构沿所述转轴的轴线螺旋转动，本发明的有益效果是：DNA双螺旋结构自上而下开始逐渐运动，直至DNA双螺旋结构的顶端转到360度使其达到双螺旋结构，以最直接的方式达到了DNA双螺旋结构平面式与DNA双螺旋结构立体式的最佳转换，具有较好的演示效果，老师能够更加清楚的向学生说明与DNA相关的知识，学生也能通过DNA的组装来直观的学习DNA相关知识。帮助学生更好地去学习领悟有DNA相关的知识。

Description

一种DNA双螺旋结构动态演示仪
技术领域
本发明涉及一种教学用品，尤其涉及一种DNA双螺旋结构动态演示仪。
背景技术
自然界中大部分生物体的遗传信息都贮存在DNA中。对于DNA的学习我们一直在进行，从未间断过。但是在教学方面上“DNA双螺旋结构”一直是教学上的重难点。DNA双螺旋结构呈现反向平行的双螺旋结构，它由五碳糖、磷酸、四种碱基构成，它们之间是用磷酸二脂键和氢键来连接。
目前来说，并没有动态的DNA双螺旋结构演示仪，有的只是简易的固体模型。并不能形象的体现DNA的具体活动，导致学生理解起来较为困难。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种DNA双螺旋结构动态演示仪，旨在解决现有技术中没有动态的DNA双螺旋结构演示装置的技术问题。
本发明实施例是这样实现的，一种DNA双螺旋结构动态演示仪，包括：
基座，其上安装有支架；
DNA双螺旋结构，连接在两个连接杆之间，其中一个所述连接杆上设有转轴，另一个所述连接杆与支架滑动配合；
动力机构，与所述转轴连接，用于带动所述DNA双螺旋结构沿所述转轴的轴线螺旋转动。
作为本发明进一步的方案：所述DNA双螺旋结构包括若干五碳糖、弧型凹状碱基、弧型凸状碱基、角型凸状碱基、角型凹状碱基和磷酸，其中，所述磷酸通过刚性连接件与相邻的两个所述五碳糖连接，成对耦合的弧型凹状碱基和弧型凸状碱基、角型凸状碱基和角型凹状碱基通过连接柱与位置相对的两个五碳糖连接，相邻的两个所述五碳糖之间还通过柔性连接件连接，用于承受两个所述五碳糖发生相对位置变化时的扭矩。
作为本发明再进一步的方案：所述动力机构包括波轮、棘板、棘爪和棘轮，所述波轮和棘板均安装在支架上，波轮与转轴连接，棘板上铰接安装有棘爪，且所述棘爪与棘板之间还设有拉簧，所述棘爪与棘轮配合，棘轮与所述波轮同轴设置。
作为本发明再进一步的方案：所述柔性连接件为万向节，万向节的两个自由端分别连接在相邻的两个所述五碳糖上。
作为本发明再进一步的方案：所述柔性连接件为透明的尼龙线。
作为本发明再进一步的方案：两个所述连接杆上均设有与所述五碳糖连接的吊耳，所述吊耳与所述所述五碳糖通过柔性连接件连接。
作为本发明再进一步的方案：所述弧型凹状碱基和弧型凸状碱基通过连接柱与对应的五碳糖连接，且所述弧型凸状碱基的连接柱插接配合至弧型凹状碱基内，角型凸状碱基和角型凹状碱基的配合方式与上述相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：DNA双螺旋结构自上而下开始逐渐运动，直至DNA双螺旋结构的顶端转到360度使其达到双螺旋结构，以最直接的方式达到了DNA双螺旋结构平面式与DNA双螺旋结构立体式的最佳转换，具有较好的演示效果，老师能够更加清楚的向学生说明与DNA相关的知识，学生也能通过DNA的组装来直观的学习DNA相关知识。帮助学生更好地去学习领悟与DNA相关的知识。
附图说明
图1为一种DNA双螺旋结构动态演示仪的结构示意图。
图2为一种DNA双螺旋结构动态演示仪的侧视图。
图3为一种DNA双螺旋结构动态演示仪中动力机构的结构示意图。
图4为一种DNA双螺旋结构动态演示仪中DNA双螺旋结构的结构示意图。
附图中：1-基座、2-支架、3-转轴、4-连接杆、5-动力机构、501-波轮、502-棘板、503-棘爪、504-棘轮、6-吊耳、7-DNA双螺旋结构、701-五碳糖、702-刚性连接件、703-弧型凹状碱基、704-弧型凸状碱基、705-角型凸状碱基、706-角型凹状碱基、707-柔性连接件、708-连接柱、709-磷酸。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1～2所示，为本发明一个实施例提供的一种DNA双螺旋结构动态演示仪的结构图，包括基座1、DNA双螺旋结构7和动力机构5，所述基座1上安装有支架2；所述DNA双螺旋结构7连接在两个连接杆4之间，其中一个所述连接杆4上设有转轴3，另一个所述连接杆4与支架2滑动配合；所述动力机构5与所述转轴3连接，用于带动所述DNA双螺旋结构7沿所述转轴3的轴线螺旋转动。
在实际应用时，当转轴3带动DNA双螺旋结构7转动时，DNA双螺旋结构7可以绕着转轴3的轴线螺旋转动，以最直接的方式达到了DNA双螺旋结构平面式与DNA双螺旋结构立体式的最佳转换，具有较好的演示效果。在本实施例的一种情况中，基座1、支架2等均可以采用铝合金型材制成。
如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述DNA双螺旋结构7包括若干五碳糖701、弧型凹状碱基703、弧型凸状碱基704、角型凸状碱基705、角型凹状碱基706和磷酸709，其中，所述磷酸709通过刚性连接件702与相邻的两个所述五碳糖701连接，成对耦合的弧型凹状碱基703和弧型凸状碱基704、角型凸状碱基705和角型凹状碱基706通过连接柱708与位置相对的两个五碳糖701连接，相邻的两个所述五碳糖701之间还通过柔性连接件707连接，用于承受两个所述五碳糖701发生相对位置变化时的扭矩。
本实施例中的五碳糖701、弧型凹状碱基703、弧型凸状碱基704、角型凸状碱基705、角型凹状碱基706和磷酸709是与实际的DNA结构对应的，当转轴3带动DNA双螺旋结构7转动时，因为运动的传递特性，DNA双螺旋结构7自上而下开始逐渐运动，直至DNA双螺旋结构7的顶端转到360度使其达到双螺旋结构。
由于上下两个五碳糖701之间的连接依靠磷酸二脂键，因此磷酸709与上下两个五碳糖701的连接需要是刚性的，在本实施例的一种情况中，刚性连接件702可以采用刚性材料如金属、高硬度塑料等制成，在此不进行具体的限定。
如图3所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述动力机构5包括波轮501、棘板502、棘爪503和棘轮504，所述波轮501和棘板502均安装在支架2上，波轮501与转轴3连接，棘板502上铰接安装有棘爪503，且所述棘爪503与棘板502之间还设有拉簧，所述棘爪503与棘轮504配合，棘轮504与所述波轮501同轴设置。
在本实施例的一种情况中，当转动波轮501时，波轮501带动转轴3转动，进而实现DNA双螺旋结构7的转动，在这个过程中，棘爪503开始发挥作用，防止转轴3发生反转的现象。而且在其旋转时棘轮与棘爪之间会发出咔咔咔的声音，也能够吸引学生的注意。
在实际应用时，带动转轴3转动的方式有多种，本实施例仅列举一种，在实际应用时可以选用其他方式来实现转轴3的转动。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述柔性连接件707为万向节，万向节的两个自由端分别连接在相邻的两个所述五碳糖701上。
由于DNA双螺旋结构7在由平面旋转成立体式结构时双链会成一定比例上升收缩，因此，考虑到其受到的扭矩问题，采用柔性连接件707来实现相邻的两个所述五碳糖701的连接，万向节的结构和作用非常灵活，它允许连接的零件之间有一定的位置变化。为满足旋转所造成的角度变化和上升下降时所带来的尺寸变化，万向节是最好的选择。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述柔性连接件707为透明的尼龙线。
虽然使用万向节连接能够很好的按照比例实现，但从效果上来说不够直接，有一定的干扰元素，会使学生产生误区，毕竟万向节中辅助元素太多了，例如其存在遮挡视线的问题，影响结构的展示。
在本实施例中，透明的尼龙线能够承受竖直方向的重力，也能够承受旋转上升时带来的扭转力。很好的避免了万向节所带来的众多干扰元素，在制作出来的效果来说，尼龙线几乎是看不到的，学生在视觉上来说，能够直观的看清楚DNA双螺旋结构的每个部件。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，两个所述连接杆4上均设有与所述五碳糖701连接的吊耳6，所述吊耳6与所述所述五碳糖701通过柔性连接件707连接。
如图4所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述弧型凹状碱基703和弧型凸状碱基704通过连接柱708与对应的五碳糖701连接，且所述弧型凸状碱基704的连接柱708插接配合至弧型凹状碱基703内，角型凸状碱基705和角型凹状碱基706的配合方式与上述相同，在此不进行多余的叙述。
作为优选的，弧型凹状碱基703内还可以增加一塑料软管，来提升阻尼，从而达到连接之间的阻尼感。
本发明上述实施例提供了一种DNA双螺旋结构动态演示仪，DNA双螺旋结构7自上而下开始逐渐运动，直至DNA双螺旋结构7的顶端转到360度使其达到双螺旋结构，以最直接的方式达到了DNA双螺旋结构平面式与DNA双螺旋结构立体式的最佳转换，具有较好的演示效果，老师能够更加清楚的向学生说明与DNA相关的知识，学生也能通过DNA的组装来直观的学习DNA相关知识。帮助学生更好地去学习领悟与DNA相关的知识。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种DNA双螺旋结构动态演示仪，其特征在于，包括：
基座，其上安装有支架；
DNA双螺旋结构，连接在两个连接杆之间，其中一个所述连接杆上设有转轴，另一个所述连接杆与支架滑动配合；以及
动力机构，与所述转轴连接，用于带动所述DNA双螺旋结构沿所述转轴的轴线螺旋转动；
其中，所述DNA双螺旋结构包括若干五碳糖、弧型凹状碱基、弧型凸状碱基、角型凸状碱基、角型凹状碱基和磷酸，其中，所述磷酸通过刚性连接件与相邻的两个所述五碳糖连接，成对耦合的弧型凹状碱基和弧型凸状碱基、角型凸状碱基和角型凹状碱基通过连接柱与位置相对的两个五碳糖连接，相邻的两个所述五碳糖之间还通过柔性连接件连接，用于承受两个所述五碳糖发生相对位置变化时的扭矩；
所述动力机构包括波轮、棘板、棘爪和棘轮，所述波轮和棘板均安装在支架上，波轮与转轴连接，棘板上铰接安装有棘爪，且所述棘爪与棘板之间还设有拉簧，所述棘爪与棘轮配合，棘轮与所述波轮同轴设置；
所述柔性连接件为万向节，万向节的两个自由端分别连接在相邻的两个所述五碳糖上。
2.根据权利要求1所述的一种DNA双螺旋结构动态演示仪，其特征在于，所述柔性连接件为透明的尼龙线。
3.根据权利要求2所述的一种DNA双螺旋结构动态演示仪，其特征在于，两个所述连接杆上均设有与所述五碳糖连接的吊耳，所述吊耳与所述所述五碳糖通过柔性连接件连接。
4.根据权利要求3所述的一种DNA双螺旋结构动态演示仪，其特征在于，所述弧型凹状碱基和弧型凸状碱基通过连接柱与对应的五碳糖连接，且所述弧型凸状碱基的连接柱插接配合至弧型凹状碱基内，角型凸状碱基和角型凹状碱基的配合方式与上述相同。
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