CN111369869A - 一种生物教学用动态减数分裂模型及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物教学用动态减数分裂模型及其使用方法，属于生物教学技术领域，一种生物教学用动态减数分裂模型，可以实现通过教师或学生自主建构物理模型，采用动态演示的方法，创新性的引入单元化的染色体单元模型，基于变色、连接和分离等功能形成不同的染色体，并利用染色体单元模型之间配合的灵活性，高度仿真减数分裂过程进行教学，极大的还原了细胞分裂过程中染色体的迁移和分离，用直观、简化的形式理解减数分裂过程可以达到事半功倍的效果，同时制作过程的体验也能有效培养学生的科学思维，进而自主认同核心概念，达到“永久记忆”的作用，显著提高学生的学习兴趣并提升学生的学习成绩。
Description
技术领域
本发明涉及生物教学技术领域，更具体地说，涉及一种生物教学用动态减数分裂模型及其使用方法。
背景技术
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂(Meiosis)范围是进行有性生殖的生物；时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。
减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数，从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂是高中生物学核心概念之一，它是一个连续动态的微观变化模型，既是高中生物学的教学重点又是教学难点。利用传统的教学方法难以让学生透彻认识其本质特征，而现有的一些减数分裂模型大多为静态演示，演示效果不佳，学生难以充分理解减数分裂的原理，导致教学效果不佳影响学生成绩。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种生物教学用动态减数分裂模型及其使用方法，它可以实现通过教师或学生自主建构物理模型，采用动态演示的方法，创新性的引入单元化的染色体单元模型，基于变色、连接和分离等功能形成不同的染色体，并利用染色体单元模型之间配合的灵活性，高度仿真减数分裂过程进行教学，极大的还原了细胞分裂过程中染色体的迁移和分离，用直观、简化的形式理解减数分裂过程可以达到事半功倍的效果，同时制作过程的体验也能有效培养学生的科学思维，进而自主认同核心概念，达到“永久记忆”的作用，显著提高学生的学习兴趣并提升学生的学习成绩。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种生物教学用动态减数分裂模型，包括演示板，所述演示板上设置有多个染色体单元模型，所述演示板左右两端均安装有中心体模型轴，所述中心体模型轴的一端连接有微型马达，所述中心体模型轴上缠绕有两段纺锤丝模型绳，所述纺锤丝模型绳的自由端固定连接有牵引块，所述染色体单元模型包括依次连接的模型变色头部、供电躯干部和着丝粒模型连接头，所述着丝粒模型连接头远离供电躯干部的两侧壁上均开设有连接边槽，所述连接边槽底壁上开设有多个均匀分布的类半球活动槽，所述类半球活动槽内活动连接有行星式自转基球，所述行星式自转基球外端固定连接有连接片，所述连接片远离行星式自转基球一端固定连接有交错限位球，所述着丝粒模型连接头上端开设有连接插槽，所述牵引块下端固定连接四个环形阵列分布的同步插杆，且同步插杆与连接插槽相匹配。
进一步的，所述行星式自转基球包括对称设置的磁性半球和外露耐磨半球，且磁性半球镶嵌连接于类半球活动槽内侧，所述外露耐磨半球靠近磁性半球一端套设有防脱落弹性环，且防脱落弹性环固定连接于类半球活动槽槽口处，磁性半球可以利用自身磁性实现行星式自转基球整体的自由和限转状态之间的切换，外露耐磨半球则起到过渡连接的作用，而防脱落弹性环一方面可以减少外露耐磨半球在转动时的磨损，另一方面提供其复位的弹力。
进一步的，所述着丝粒模型连接头内安装有数量与行星式自转基球保持一致的电磁铁，且同一排电磁铁之间串联，所述电磁铁与类半球活动槽之间开设有相连通的移料储槽，所述移料储槽内填充有限转充填粒，电磁铁用来与磁性半球实现“磁力拔河”，从而驱使限转充填粒在移料储槽和类半球活动槽之间往复填充，电磁铁启动时磁力大于磁性半球，限转充填粒被吸附至限转充填粒内，此时行星式自转基球在类半球活动槽内处于自由状态，可以在外力作用下实现转动，电磁铁关闭后限转充填粒又在磁性半球的磁力作用下吸附至类半球活动槽内并填满空隙，此时行星式自转基球在类半球活动槽内由于限转充填粒的关系处于限转状态，在外力作用下难以实现转动，用来实现着丝粒模型连接头之间形成连接后的锁死。
进一步的，所述磁性半球和外露耐磨半球分别采用铁磁性金属材料和不锈钢材料制成，所述限转充填粒为形状不规则的磁性颗粒，在限转充填粒向类半球活动槽内填充后，不规则的形状可以大幅提高行星式自转基球转动的阻力，从而有效提升锁死效果。
进一步的，所述着丝粒模型连接头的截面形状为九十度的扇形，且弧面对应的一端与供电躯干部之间固定连接，所述供电躯干部内安装有可拆卸式电源，所述供电躯干部左右两侧壁上均安装有电磁铁开关，且可拆卸式电源、电磁铁开关与临近一侧的一排电磁铁之间电性连接，着丝粒模型连接头的特殊形状可以实现两个方向上相同的连接，并采用分开控制供电的方式来实现多种连接和分离。
进一步的，所述模型变色头部内侧壁上固定连接有正对供电躯干部的多色灯柱，所述多色灯柱外表面安装有多个环形阵列分布的LED灯珠，所述多色灯柱靠近供电躯干部一端安装有多个环形阵列分布的主动导电块，且主动导电块与LED灯珠之间电性连接，所述供电躯干部内插设有连接柱，所述模型变色头部靠近供电躯干部一端开设有与连接柱相匹配的换色孔，所述连接柱靠近多色灯柱一端安装有与主动导电块相匹配的固定导电块，所述供电躯干部上端安装有变色开关，且变色开关与固定导电块之间电性连接，通过模型变色头部和供电躯干部之间的相对转动，实现固定导电块与不同的主动导电块之间的导电，从而为不同颜色的LED灯珠进行供电，满足不同染色体的颜色需要，十分方便。
进一步的，所述连接柱外表面上固定连接有一对对称分布的弹性半球卡块，所述换色孔内侧壁上开设有数量与LED灯珠保持一致的半球暂固槽，且弹性半球卡块与半球暂固槽相匹配，不仅可以连接模型变色头部和供电躯干部，同时作为连接信号来确保模型变色头部在转动后主动导电块可以与固定导电块建立可靠的连接。
进一步的，所述模型变色头部采用透明材质，且模型变色头部内壁镶嵌有多个多切面水晶片，可以通过多切面水晶片的反射和折射特性，提高LED灯珠发光时的显色效果，从而提高染色体单元模型组成染色体后的仿真程度。
进一步的，所述染色体单元模型具有大小两种规格，且染色体单元模型上粘贴有一个或者多个由英文字母代表的基因，在尺寸上也仿真真实的减数分裂，同时也易于区别开来，并引入基因提高教学的多样性。
一种生物教学用动态减数分裂模型的使用方法，包括以下步骤：
S1、准备工作，将所有的电磁铁开关打开启动电磁铁，按照教学需要将四个染色体单元模型组合成一个完整的染色体；
S2、减数第一次分裂前期，同源染色体联会，形成四分体，四分体中不同颜色的染色体单元模型即非姐妹染色单体之间发生互换；
S3、减数第一次分裂中期，各对同源染色体排列在赤道板两侧；
S4、减数第一次分裂后期，通过启动微型马达放松纺锤丝模型绳，手动将牵引块与对应的着丝粒模型连接头结合，并关闭相应的电磁铁开关使得同源染色体可以彼此分离，非同源染色体自由组合，随着细胞的分裂，便形成了两个次级精母细胞，进入减数第二次分裂前期；
S5、减数第二次分裂中期，移动染色体至着丝粒模型连接头位于中心位置，即着丝粒排列在赤道板平面上；
S6、减数第二次分裂后期，染色体上结合的着丝粒模型连接头一分为二，在纺锤丝模型绳的牵引下姐妹染色单体分别向演示板的两极移动。
S7、随着细胞的分裂，在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞，经过减数第二次分裂，就形成了四个精细胞，精细胞变形形成精子。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现通过教师或学生自主建构物理模型，采用动态演示的方法，创新性的引入单元化的染色体单元模型，基于变色、连接和分离等功能形成不同的染色体，并利用染色体单元模型之间配合的灵活性，高度仿真减数分裂过程进行教学，极大的还原了细胞分裂过程中染色体的迁移和分离，用直观、简化的形式理解减数分裂过程可以达到事半功倍的效果，同时制作过程的体验也能有效培养学生的科学思维，进而自主认同核心概念，达到“永久记忆”的作用，显著提高学生的学习兴趣并提升学生的学习成绩。
(2)行星式自转基球包括对称设置的磁性半球和外露耐磨半球，且磁性半球镶嵌连接于类半球活动槽内侧，外露耐磨半球靠近磁性半球一端套设有防脱落弹性环，且防脱落弹性环固定连接于类半球活动槽槽口处，磁性半球可以利用自身磁性实现行星式自转基球整体的自由和限转状态之间的切换，外露耐磨半球则起到过渡连接的作用，而防脱落弹性环一方面可以减少外露耐磨半球在转动时的磨损，另一方面提供其复位的弹力。
(3)着丝粒模型连接头内安装有数量与行星式自转基球保持一致的电磁铁，且同一排电磁铁之间串联，电磁铁与类半球活动槽之间开设有相连通的移料储槽，移料储槽内填充有限转充填粒，电磁铁用来与磁性半球实现“磁力拔河”，从而驱使限转充填粒在移料储槽和类半球活动槽之间往复填充，电磁铁启动时磁力大于磁性半球，限转充填粒被吸附至限转充填粒内，此时行星式自转基球在类半球活动槽内处于自由状态，可以在外力作用下实现转动，电磁铁关闭后限转充填粒又在磁性半球的磁力作用下吸附至类半球活动槽内并填满空隙，此时行星式自转基球在类半球活动槽内由于限转充填粒的关系处于限转状态，在外力作用下难以实现转动，用来实现着丝粒模型连接头之间形成连接后的锁死。
(4)磁性半球和外露耐磨半球分别采用铁磁性金属材料和不锈钢材料制成，限转充填粒为形状不规则的磁性颗粒，在限转充填粒向类半球活动槽内填充后，不规则的形状可以大幅提高行星式自转基球转动的阻力，从而有效提升锁死效果。
(5)着丝粒模型连接头的截面形状为九十度的扇形，且弧面对应的一端与供电躯干部之间固定连接，供电躯干部内安装有可拆卸式电源，供电躯干部左右两侧壁上均安装有电磁铁开关，且可拆卸式电源、电磁铁开关与临近一侧的一排电磁铁之间电性连接，着丝粒模型连接头的特殊形状可以实现两个方向上相同的连接，并采用分开控制供电的方式来实现多种连接和分离。
(6)模型变色头部内侧壁上固定连接有正对供电躯干部的多色灯柱，多色灯柱外表面安装有多个环形阵列分布的LED灯珠，多色灯柱靠近供电躯干部一端安装有多个环形阵列分布的主动导电块，且主动导电块与LED灯珠之间电性连接，供电躯干部内插设有连接柱，模型变色头部靠近供电躯干部一端开设有与连接柱相匹配的换色孔，连接柱靠近多色灯柱一端安装有与主动导电块相匹配的固定导电块，供电躯干部上端安装有变色开关，且变色开关与固定导电块之间电性连接，通过模型变色头部和供电躯干部之间的相对转动，实现固定导电块与不同的主动导电块之间的导电，从而为不同颜色的LED灯珠进行供电，满足不同染色体的颜色需要，十分方便。
(7)连接柱外表面上固定连接有一对对称分布的弹性半球卡块，换色孔内侧壁上开设有数量与LED灯珠保持一致的半球暂固槽，且弹性半球卡块与半球暂固槽相匹配，不仅可以连接模型变色头部和供电躯干部，同时作为连接信号来确保模型变色头部在转动后主动导电块可以与固定导电块建立可靠的连接。
(8)模型变色头部采用透明材质，且模型变色头部内壁镶嵌有多个多切面水晶片，可以通过多切面水晶片的反射和折射特性，提高LED灯珠发光时的显色效果，从而提高染色体单元模型组成染色体后的仿真程度。
(9)染色体单元模型具有大小两种规格，且染色体单元模型上粘贴有一个或者多个由英文字母代表的基因，在尺寸上也仿真真实的减数分裂，同时也易于区别开来，并引入基因提高教学的多样性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明染色体单元模型组合时的结构示意图；
图3为本发明着丝粒模型连接头的结构示意图；
图4为本发明着丝粒模型连接头部分的剖视图；
图5为本发明着染色体单元模型组合时交错限位球部分变化的结构示意图；
图6为本发明染色体单元模型的结构示意图。
图中标号说明：
1演示板、2染色体单元模型、201模型变色头部、202供电躯干部、203着丝粒模型连接头、3中心体模型轴、4微型马达、5牵引块、6纺锤丝模型绳、7连接边槽、8类半球活动槽、9行星式自转基球、901磁性半球、902外露耐磨半球、903防脱落弹性环、10连接片、11交错限位球、12电磁铁、13移料储槽、14限转充填粒、15电磁铁开关、16变色开关、17连接柱、18多色灯柱、19LED灯珠、20主动导电块、21固定导电块、22弹性半球卡块、23连接插槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种生物教学用动态减数分裂模型，包括演示板1，演示板1上设置有多个染色体单元模型2，相同的四个染色体单元模型2组合在一起即可连接为一个染色体，演示板1左右两端均安装有中心体模型轴3，相当于细胞的中心体，中心体模型轴3的一端连接有微型马达4，中心体模型轴3上缠绕有两段纺锤丝模型绳6，相当于细胞的纺锤丝，纺锤丝模型绳6的自由端固定连接有牵引块5，染色体单元模型2包括依次连接的模型变色头部201、供电躯干部202和着丝粒模型连接头203，着丝粒模型连接头203远离供电躯干部202的两侧壁上均开设有连接边槽7，连接边槽7底壁上开设有多个均匀分布的类半球活动槽8，类半球活动槽8内活动连接有行星式自转基球9，行星式自转基球9外端固定连接有连接片10，连接片10远离行星式自转基球9一端固定连接有交错限位球11，着丝粒模型连接头203上端开设有连接插槽23，牵引块5下端固定连接四个环形阵列分布的同步插杆，且同步插杆与连接插槽23相匹配，通过牵引块5与任意数量的着丝粒模型连接头203之间的配合，可以实现整体和局部的分离。
请参阅图4，行星式自转基球9包括对称设置的磁性半球901和外露耐磨半球902，且磁性半球901镶嵌连接于类半球活动槽8内侧，外露耐磨半球902靠近磁性半球901一端套设有防脱落弹性环903，且防脱落弹性环903固定连接于类半球活动槽8槽口处，磁性半球901可以利用自身磁性实现行星式自转基球9整体的自由和限转状态之间的切换，外露耐磨半球902则起到过渡连接的作用，而防脱落弹性环903一方面可以减少外露耐磨半球902在转动时的磨损，另一方面提供其复位的弹力，着丝粒模型连接头203内安装有数量与行星式自转基球9保持一致的电磁铁12，且同一排电磁铁12之间串联，电磁铁12与类半球活动槽8之间开设有相连通的移料储槽13，移料储槽13内填充有限转充填粒14，电磁铁12用来与磁性半球901实现“磁力拔河”，从而驱使限转充填粒14在移料储槽13和类半球活动槽8之间往复填充，电磁铁12启动时磁力大于磁性半球901，限转充填粒14被吸附至限转充填粒14内，此时行星式自转基球9在类半球活动槽8内处于自由状态，可以在外力作用下实现转动，电磁铁12关闭后限转充填粒14又在磁性半球901的磁力作用下吸附至类半球活动槽8内并填满空隙，此时行星式自转基球9在类半球活动槽8内由于限转充填粒14的关系处于限转状态，在外力作用下难以实现转动，用来实现着丝粒模型连接头203之间形成连接后的锁死。
磁性半球901和外露耐磨半球902分别采用铁磁性金属材料和不锈钢材料制成，限转充填粒14为形状不规则的磁性颗粒，在限转充填粒14向类半球活动槽8内填充后，不规则的形状可以大幅提高行星式自转基球9转动的阻力，从而有效提升锁死效果。
着丝粒模型连接头203的截面形状为九十度的扇形，且弧面对应的一端与供电躯干部202之间固定连接，供电躯干部202内安装有可拆卸式电源，供电躯干部202左右两侧壁上均安装有电磁铁开关15，且可拆卸式电源、电磁铁开关15与临近一侧的一排电磁铁12之间电性连接，着丝粒模型连接头203的特殊形状可以实现两个方向上相同的连接，并采用分开控制供电的方式来实现多种连接和分离。
请参阅图6，模型变色头部201内侧壁上固定连接有正对供电躯干部202的多色灯柱18，多色灯柱18外表面安装有多个环形阵列分布的LED灯珠19，多色灯柱18靠近供电躯干部202一端安装有多个环形阵列分布的主动导电块20，且主动导电块20与LED灯珠19之间电性连接，供电躯干部202内插设有连接柱17，模型变色头部201靠近供电躯干部202一端开设有与连接柱17相匹配的换色孔，连接柱17靠近多色灯柱18一端安装有与主动导电块20相匹配的固定导电块21，供电躯干部202上端安装有变色开关16，且变色开关16与固定导电块21之间电性连接，通过模型变色头部201和供电躯干部202之间的相对转动，实现固定导电块21与不同的主动导电块20之间的导电，从而为不同颜色的LED灯珠19进行供电，满足不同染色体的颜色需要，十分方便，连接柱17外表面上固定连接有一对对称分布的弹性半球卡块22，换色孔内侧壁上开设有数量与LED灯珠19保持一致的半球暂固槽，且弹性半球卡块22与半球暂固槽相匹配，不仅可以连接模型变色头部201和供电躯干部202，同时作为连接信号来确保模型变色头部201在转动后主动导电块20可以与固定导电块21建立可靠的连接。
模型变色头部201采用透明材质，且模型变色头部201内壁镶嵌有多个多切面水晶片，可以通过多切面水晶片的反射和折射特性，提高LED灯珠19发光时的显色效果，从而提高染色体单元模型2组成染色体后的仿真程度。
染色体单元模型2具有大小两种规格，且染色体单元模型2上粘贴有一个或者多个由英文字母代表的基因，在尺寸上也仿真真实的减数分裂，同时也易于区别开来，并引入基因提高教学的多样性。
一种生物教学用动态减数分裂模型的使用方法，包括以下步骤：
S1、准备工作，将所有的电磁铁开关15打开启动电磁铁12，按照教学需要将四个染色体单元模型2组合成一个完整的染色体；
S2、减数第一次分裂前期，同源染色体联会，形成四分体，四分体中不同颜色的染色体单元模型2即非姐妹染色单体之间发生互换；
S3、减数第一次分裂中期，各对同源染色体排列在赤道板两侧；
S4、减数第一次分裂后期，通过启动微型马达4放松纺锤丝模型绳6，手动将牵引块5与对应的着丝粒模型连接头203结合，并关闭相应的电磁铁开关15使得同源染色体可以彼此分离，非同源染色体自由组合，随着细胞的分裂，便形成了两个次级精母细胞，进入减数第二次分裂前期；
S5、减数第二次分裂中期，移动染色体至着丝粒模型连接头203位于中心位置，即着丝粒排列在赤道板平面上；
S6、减数第二次分裂后期，染色体上结合的着丝粒模型连接头203一分为二，在纺锤丝模型绳6的牵引下姐妹染色单体分别向演示板1的两极移动。
S7、随着细胞的分裂，在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞，经过减数第二次分裂，就形成了四个精细胞，精细胞变形形成精子。
具体的在准备工作中，先转动模型变色头部201调节至需要的颜色后，取相同的四个染色体单元模型2进行组合，请参阅图5，连接时，先启动电磁铁12将限转充填粒14全部吸附至移料储槽13内，随着着丝粒模型连接头203的相互靠近，在交错限位球11的相互挤压作用下，行星式自转基球9在类半球活动槽8内转动以实现交错限位球11相互之间的避让，然后交错限位球11在相互错开后在防脱落弹性环903的弹力作用下复位，此时着丝粒模型连接头203之间连接为一个整体，且一对交错限位球11相互交错容纳于连接边槽7内，关闭电磁铁12，限转充填粒14在磁性半球901的磁吸作用下向类半球活动槽8内填充，并填满类半球活动槽8与磁性半球901之间的空隙，形成阻碍其转动的阻力，实现对行星式自转基球9的限转作用，此时染色体单元模型2之间形成高强度的连接，避免在仿真分裂的过程中出现分散的形象，进而造成演示有误的情况。
而在仿真减数分裂的过程中，尤其是染色单体之间的分离时，通过牵引块5上的同步插杆插入至相应的着丝粒模型连接头203上的连接插槽23，然后通过电磁铁开关15关闭分离面上对应的一排电磁铁12，此时染色单体之间可以相互分离，再启动微型马达4即可实现自动分离，从而高度还原纺锤丝牵拉染色体分裂为两个染色单体。
实施例2：
在教学条件不允许的情况下，学生可以采用夹子替代染色体单元模型2来组合成染色体，夹子的形态和染色体有着异曲同工之妙，而两个夹子的尾柄弹簧钢丝卡叠在一起时亦能形成酷似着丝粒的连接，然后可以在夹子表面涂色的方式来克服染色体的颜色需要，中心体模型轴3可以采用两个发卡对称放置代替，并粘接在演示板1上，纺锤丝模型绳6采用常用的丝线代替，并穿过发卡一端的孔洞内，方便实现限位牵引，优先选用红色丝线，颜色较为分明，采用上述夹子等生活中常见的部件也能实现简单的动态化减数分裂演示。
本发明可以实现通过教师或学生自主建构物理模型，采用动态演示的方法，创新性的引入单元化的染色体单元模型2，基于变色、连接和分离等功能形成不同的染色体，并利用染色体单元模型2之间配合的灵活性，高度仿真减数分裂过程进行教学，极大的还原了细胞分裂过程中染色体的迁移和分离，用直观、简化的形式理解减数分裂过程可以达到事半功倍的效果，同时制作过程的体验也能有效培养学生的科学思维，进而自主认同核心概念，达到“永久记忆”的作用，显著提高学生的学习兴趣并提升学生的学习成绩。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种生物教学用动态减数分裂模型，包括演示板(1)，其特征在于：所述演示板(1)上设置有多个染色体单元模型(2)，所述演示板(1)左右两端均安装有中心体模型轴(3)，所述中心体模型轴(3)的一端连接有微型马达(4)，所述中心体模型轴(3)上缠绕有两段纺锤丝模型绳(6)，所述纺锤丝模型绳(6)的自由端固定连接有牵引块(5)，所述染色体单元模型(2)包括依次连接的模型变色头部(201)、供电躯干部(202)和着丝粒模型连接头(203)，所述着丝粒模型连接头(203)远离供电躯干部(202)的两侧壁上均开设有连接边槽(7)，所述连接边槽(7)底壁上开设有多个均匀分布的类半球活动槽(8)，所述类半球活动槽(8)内活动连接有行星式自转基球(9)，所述行星式自转基球(9)外端固定连接有连接片(10)，所述连接片(10)远离行星式自转基球(9)一端固定连接有交错限位球(11)，所述着丝粒模型连接头(203)上端开设有连接插槽(23)，所述牵引块(5)下端固定连接四个环形阵列分布的同步插杆，且同步插杆与连接插槽(23)相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述行星式自转基球(9)包括对称设置的磁性半球(901)和外露耐磨半球(902)，且磁性半球(901)镶嵌连接于类半球活动槽(8)内侧，所述外露耐磨半球(902)靠近磁性半球(901)一端套设有防脱落弹性环(903)，且防脱落弹性环(903)固定连接于类半球活动槽(8)槽口处。
3.根据权利要求2所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述着丝粒模型连接头(203)内安装有数量与行星式自转基球(9)保持一致的电磁铁(12)，且同一排电磁铁(12)之间串联，所述电磁铁(12)与类半球活动槽(8)之间开设有相连通的移料储槽(13)，所述移料储槽(13)内填充有限转充填粒(14)。
4.根据权利要求2所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述磁性半球(901)和外露耐磨半球(902)分别采用铁磁性金属材料和不锈钢材料制成，所述限转充填粒(14)为形状不规则的磁性颗粒。
5.根据权利要求2所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述着丝粒模型连接头(203)的截面形状为九十度的扇形，且弧面对应的一端与供电躯干部(202)之间固定连接，所述供电躯干部(202)内安装有可拆卸式电源，所述供电躯干部(202)左右两侧壁上均安装有电磁铁开关(15)，且可拆卸式电源、电磁铁开关(15)与临近一侧的一排电磁铁(12)之间电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述模型变色头部(201)内侧壁上固定连接有正对供电躯干部(202)的多色灯柱(18)，所述多色灯柱(18)外表面安装有多个环形阵列分布的LED灯珠(19)，所述多色灯柱(18)靠近供电躯干部(202)一端安装有多个环形阵列分布的主动导电块(20)，且主动导电块(20)与LED灯珠(19)之间电性连接，所述供电躯干部(202)内插设有连接柱(17)，所述模型变色头部(201)靠近供电躯干部(202)一端开设有与连接柱(17)相匹配的换色孔，所述连接柱(17)靠近多色灯柱(18)一端安装有与主动导电块(20)相匹配的固定导电块(21)，所述供电躯干部(202)上端安装有变色开关(16)，且变色开关(16)与固定导电块(21)之间电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述连接柱(17)外表面上固定连接有一对对称分布的弹性半球卡块(22)，所述换色孔内侧壁上开设有数量与LED灯珠(19)保持一致的半球暂固槽，且弹性半球卡块(22)与半球暂固槽相匹配。
8.根据权利要求6所述的一种生物教学用动态减数分裂模型，其特征在于：所述模型变色头部(201)采用透明材质，且模型变色头部(201)内壁镶嵌有多个多切面水晶片。
9.根据权利要求1所述的一种生物教学用动态减数分裂模型的使用方法，其特征在于：所述染色体单元模型(2)具有大小两种规格，且染色体单元模型(2)上粘贴有一个或者多个由英文字母代表的基因。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种生物教学用动态减数分裂模型的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、准备工作，将所有的电磁铁开关(15)打开启动电磁铁(12)，按照教学需要将四个染色体单元模型(2)组合成一个完整的染色体；
S2、减数第一次分裂前期，同源染色体联会，形成四分体，四分体中不同颜色的染色体单元模型(2)即非姐妹染色单体之间发生互换；
S3、减数第一次分裂中期，各对同源染色体排列在赤道板两侧；
S4、减数第一次分裂后期，通过启动微型马达(4)放松纺锤丝模型绳(6)，手动将牵引块(5)与对应的着丝粒模型连接头(203)结合，并关闭相应的电磁铁开关(15)使得同源染色体可以彼此分离，非同源染色体自由组合，随着细胞的分裂，便形成了两个次级精母细胞，进入减数第二次分裂前期；
S5、减数第二次分裂中期，移动染色体至着丝粒模型连接头(203)位于中心位置，即着丝粒排列在赤道板平面上；
S6、减数第二次分裂后期，染色体上结合的着丝粒模型连接头(203)一分为二，在纺锤丝模型绳(6)的牵引下姐妹染色单体分别向演示板(1)的两极移动。
S7、随着细胞的分裂，在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞，经过减数第二次分裂，就形成了四个精细胞，精细胞变形形成精子。
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