CN216211771U

CN216211771U - 用于生物dna教学的教学模型

Info

Publication number: CN216211771U
Application number: CN202122731227.1U
Authority: CN
Inventors: 阳腊梅
Original assignee: Sichuan Pujiang Shouan Middle School
Current assignee: Sichuan Pujiang Shouan Middle School
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2031-11-09

Abstract

本实用新型公开了用于生物DNA教学的教学模型，涉及教学领域，包括多个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸包括含氮碱基模块、磷酸模块、脱氧核糖模块、第一磁体固定件和第二磁体固定件，含氮碱基模块包括A碱基、G碱基、T碱基和C碱基，第一磁体固定件用于固定A碱基和T碱基，第二磁体固定件用于固定G碱基和C碱基，第一磁体固定件的磁性吸附力小于第二磁体固定件的磁性吸附力；通过第一磁体固定件用于固定A碱基和T碱基，第二磁体固定件用于固定G碱基和C碱基，且第一磁体固定件的磁性吸附力小于第二磁体固定件的磁性吸附力，可以有效体现出G‑C碱基的数量和A‑T碱基的数量不同，对DNA稳定性的影响。

Description

用于生物DNA教学的教学模型

技术领域

本实用新型涉及教学领域，尤其涉及一种用于生物DNA教学的教学模型。

背景技术

高中生物学“遗传与进化”模块中“DNA的分子结构”和“DNA复制过程”是遗传分子基础中最关键最核心的内容，DNA半保留复制方式又决定于DNA的分子结构。本部分内容在教学时，借助实物模型能帮助学生更加直观地认识DNA 分子结构，理解半保留复制的动态过程。实验室和市面上现行的DNA模型教具，虽各具优势，但都不能同时准确示意这两部分知识内容，尤其不能准确模拟DNA 半保留复制的过程。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种用于生物DNA教学的教学模型。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

用于生物DNA教学的教学模型，包括多个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸包括：

含氮碱基模块；含氮碱基模块包括A碱基、G碱基、T碱基和C碱基；

磷酸模块；

脱氧核糖模块；含氮碱基模块的第一端与脱氧核糖模块的第一端连接，脱氧核糖模块的第二端与同一个脱氧核苷酸中磷酸模块的第一端连接，脱氧核糖模块的第二端与相邻脱氧核苷酸中磷酸模块的第二端连接；

第一磁体固定件；第一磁体固定件用于固定A碱基和T碱基；

第二磁体固定件；第二磁体固定件用于固定G碱基和C碱基，第一磁体固定件的磁性吸附力小于第二磁体固定件的磁性吸附力。

本实用新型的有益效果在于：通过第一磁体固定件用于固定A碱基和T碱基，第二磁体固定件用于固定G碱基和C碱基，且第一磁体固定件的磁性吸附力小于第二磁体固定件的磁性吸附力，可以有效体现出G-C碱基的数量和A-T 碱基的数量不同，对DNA稳定性的影响。

附图说明

图1是本实用新型用于生物DNA教学的教学模型的安装结构示意图；

图2是本实用新型用于生物DNA教学的教学模型中第一磁体固定件的结构示意图；

图3是本实用新型用于生物DNA教学的教学模型中第二磁体固定件的结构示意图；

其中相应的附图标记为：

1-A碱基，2-G碱基，3-T碱基，4-C碱基，5-磷酸模块，6-脱氧核糖模块， 7-磁体，8-第一连接杆，9-第二连接杆，10-第三连接杆，11-第四连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1、图2、图3所示，用于生物DNA教学的教学模型，包括多个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸包括：

含氮碱基模块；含氮碱基模块包括A碱基1、G碱基2、T碱基3和C碱基4；

磷酸模块5；

脱氧核糖模块6；含氮碱基模块的第一端与脱氧核糖模块6的第一端连接，脱氧核糖模块6的第二端与同一个脱氧核苷酸中磷酸模块5的第一端连接，脱氧核糖模块6的第二端与相邻脱氧核苷酸中磷酸模块5的第二端连接；

第一磁体固定件；第一磁体固定件用于固定A碱基1和T碱基3；

第二磁体固定件；第二磁体固定件用于固定G碱基2和C碱基4，第一磁体固定件的磁性吸附力小于第二磁体固定件的磁性吸附力。

第一磁体固定件包括至少一对磁体7，第一磁体固定件中同一对磁体7的两个磁体7分别内嵌固定在A碱基1的第二端和T碱基3的第二端，第二磁体固定件包括至少一对磁体7，第二磁体固定件中同一对磁体7的两个磁体7分别内嵌固定在G碱基2的第二端和C碱基4的第二端，第一磁体固定件中磁体7的对数小于第二磁体固定件中磁体7的对数，磁体7间的相互吸引可以十分准确模拟氢键的形成过程，可以有效体现出G-C碱基的数量和A-T碱基的数量不同，对DNA稳定性的影响。

如图2、图3所示，第一磁体固定件包括两对磁体7，第二磁体固定件包括三对磁体7，DNA分子中G-C碱基对间有三个氢键，A-T碱基对间两个氢键，氢键数目越多，DNA分子两条链连接越紧密，即分子结构越稳定；本模型中代表G碱基2、C碱基4的组件安装3对磁体7代表氢键，A碱基1、T碱基3上安装两对，G-C对越多的越难被拉开，示意DNA越稳定，反之亦然。

含氮碱基模块的第一端固定安装有第一连接杆8，脱氧核糖模块6的第一端设置有第一插槽，第一连接杆8插接在第一插槽内，脱氧核糖模块6的第二端和第三端分别固定安装有第二连接杆9和第三连接杆10，第二连接杆9两端之间的最小夹角为钝角，磷酸模块5的第一端设置有第二插槽，第二连接杆9插接在第二插槽内，第三连接杆10远离脱氧核糖模块6的一端设置有第三插槽，磷酸模块5的第二端固定有第四连接杆11，第四连接杆11插接在第三插槽内，采用插的紧密插接的方式可模拟磷酸二酯键的形成，插件与磁体7之间的作用力差异可准确示意磷酸二酯键是比氢键更强的化学作用力。

由于含氮碱基模块相对于脱氧核糖模块6可转动，脱氧核糖模块6相对于同一个脱氧核苷酸中磷酸模块5可转动，脱氧核糖模块6相对于相邻脱氧核苷酸中磷酸模块5可转动，且含氮碱基模块、脱氧核糖模块6、磷酸模块5、第一连接杆8、第二连接杆9、第三连接杆10和第四连接杆11为具有弹性的塑料材质制成，可进行旋转模拟DNA双螺旋的空间结构。

A碱基1第二端的结构与T碱基3第二端的结构匹配设置，G碱基2第二端的结构与C碱基4第二端的结构匹配设置。

本实用新型用于生物DNA教学的教学模型的工作原理如下：

模拟DNA复制过程时：

第一步、解旋：用手扯开两条链间相互吸引的磁铁，代表解旋酶断开氢键，解开DNA双链；

第二步、互补配对：单个脱氧核苷酸模型与解开的模板链因磁铁对数和组件嵌合情况而相互吸引在一起，代表细胞中游离的脱氧核苷酸与模板链上的碱基互补配对，生成氢键形成碱基对的过程；

第三步、成链：用手插接磷酸和脱氧核糖间的柱孔插件，代表DNA聚合酶通过形成磷酸二酯键连接磷酸和脱氧核糖，从而使新链不断延伸。最终，一个 DNA分子被复制为两个相同子代DNA分。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.用于生物DNA教学的教学模型，其特征在于，包括多个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸包括：

磷酸模块；

第一磁体固定件；第一磁体固定件用于固定A碱基和T碱基；

2.根据权利要求1所述的用于生物DNA教学的教学模型，其特征在于，第一磁体固定件包括至少一对磁体，第一磁体固定件中同一对磁体的两个磁体分别内嵌固定在A碱基的第二端和T碱基的第二端，第二磁体固定件包括至少一对磁体，第而磁体固定件中同一对磁体的两个磁体分别内嵌固定在G碱基的第二端和C碱基的第二端，第一磁体固定件中磁体的对数小于第二磁体固定件中磁体的对数。

3.根据权利要求2所述的用于生物DNA教学的教学模型，其特征在于，第一磁体固定件包括两对磁体，第二磁体固定件包括三对磁体。

4.根据权利要求1所述的用于生物DNA教学的教学模型，其特征在于，含氮碱基模块的第一端固定安装有第一连接杆，脱氧核糖模块的第一端设置有第一插槽，第一连接杆插接在第一插槽内，脱氧核糖模块的第二端和第三端分别固定安装有第二连接杆和第三连接杆，第二连接杆两端之间的最小夹角为钝角，磷酸模块的第一端设置有第二插槽，第二连接杆插接在第二插槽内，第三连接杆远离脱氧核糖模块的一端设置有第三插槽，磷酸模块的第二端固定有第四连接杆，第四连接杆插接在第三插槽内。

5.根据权利要求1所述的用于生物DNA教学的教学模型，其特征在于，A碱基第二端的结构与T碱基第二端的结构匹配设置，G碱基第二端的结构与C碱基第二端的结构匹配设置。