可拆卸、可组合式DNA分子重组过程演示教具的制作方法

本实用新型涉及教具，具体涉及一种生物教学用教具。

背景技术：

基因工程是21世纪最热门、实用的专业性较强的学科，其中dna分子重组过程是基因工程的核心内容，dna分子重组过程主要体现在对dna分子的剪切和连接上。但在讲解中，主要存在以下问题：尽管通过图片，动画来演示dna重组的步骤，但因为整个过程复杂，抽象，灵活性强，学生无法用肉眼清晰的观察到生物大分子，因此让学生难以理解和掌握。特别是单酶切导致的插入方向错误不易理解。老师在教学过程中讲解这样的动态过程也比较困难。

现有技术中有提供简单示范功能的dna教具，但该类教具不能拆卸、不能组合使用，不便于开展教学活动。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可拆卸、可组合式dna分子重组过程演示教具，可拆卸收纳、可组合使用。本教具能够演示dna分子的重组过程，教学效果直观，可演示多种dna分子重组形态。

为解决上述技术问题，本实用新型的可拆卸、可组合式dna分子重组过程演示教具包括矩形的单体模型，沿其长度方向在所述单体模型的一侧固定设置有半圆形的第一连接体、对侧固定设置有两个半圆形的第二连接体，所述的两个半圆形的第二连接体之间形成通槽，所述第一连接体与所述的通槽相匹配；所述第一连接体上沿其厚度方向设置有固定轴1号孔，所述的两个半圆形的第二连接体上沿其厚度方向设置有固定轴2号孔，所述固定轴1号孔、固定轴2号孔互相匹配，还包括连接固定轴1号孔、固定轴2号孔的固定轴；沿其宽度方向在所述单体模型的中部设置有截面为矩形的镶嵌孔，还包括与所述镶嵌孔匹配的铁质长方连接体，所述长方连接体的端部设置有至少2个盲孔，还包括与所述盲孔匹配的若干个圆柱形的磁铁。

所述磁铁的长度为所述盲孔深度的2.5～3倍，其目的是防止当两个教具组合使用时，磁铁在其长度方向被2个盲孔完全容纳，从而不利于演示分子重组过程。

所述长方连接体的端部设置有3个盲孔。实际教学过程中，根据需要使用2个或3个。

本实用新型的技术优点：a、本教具主要运用于生物学教学领域，可以用作基因工程的直观教学，加深学生对于dna重组过程和方法的理解，通过本教具的简单操作，可更为直观的理解和掌握dna重组过程中的剪切和连接、形成重组体这一重要的步骤。b、各个碱基单体之间的氢键连接方式都以磁铁的磁力吸引方式演示，同时，磁铁是可拆卸的，组装方便、演示直观。c、本产品设计可以清楚的展现通过不同的限制性核酸内切酶切割过后的dna末端留下的痕迹；并且体现出了不同的限制性核酸内切酶以及dna连接酶所识别的不同碱基序列和位置。d、可演示两个碱基单体之间连接关系，也可演示多个碱基单体之间组合形成环状质粒或形成直链的状态。e、本教具可拆卸，各部件可归类存放，节省空间，便于教师收纳携带。

附图说明

图1是本实用新型的可拆卸、可组合式dna分子重组过程演示教具的结构示意图；

图2用于演示两个碱基单体之间连接过程示意图；

图3用于演示多个碱基单体之间组合形成直链；

图4用于演示多个碱基单体之间组合形成环状质粒；

图5用于演示目的基因；

图6用于演示被切割后的质粒；

图7用于演示含有目的基因的重组质粒。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4可见，本实用新型的可拆卸、可组合式dna分子重组过程演示教具，包括矩形的单体模型1，沿其长度方向在所述单体模型1的一侧固定设置有半圆形的第一连接体2、对侧固定设置有两个半圆形的第二连接体3、3’，所述的两个半圆形的第二连接体3、3’之间形成通槽，所述第一连接体2与所述的通槽相匹配；所述第一连接体2与所述的通槽相匹配是指在单体模型1的高度方向，第一连接体2与所述的通槽等高，且，第一连接体2的厚度与通槽的高度形成间隙配合，从而使得两个dna分子重组过程演示教具配合时，第一连接体2能能够插入相邻教具的通槽中。

所述第一连接体2上沿其厚度方向设置有固定轴1号孔20，所述的两个半圆形的第二连接体3、3’上沿其厚度方向设置有固定轴2号孔30，所述固定轴1号孔20、固定轴2号孔30互相匹配，还包括连接固定轴1号孔20、固定轴2号孔30的固定轴4；沿其宽度方向在所述单体模型1的中部设置有截面为矩形的镶嵌孔5，还包括与所述镶嵌孔5匹配的铁质长方连接体6，所述长方连接体6的端部设置有至少2个盲孔60，还包括与所述盲孔60匹配的若干个圆柱形的磁铁7，所述磁铁7的长度为所述盲孔60深度的2.5～3倍，其目的是防止当两个教具组合使用时，磁铁7在其长度方向被2个盲孔60完全容纳，从而不利于演示分子重组过程。

实施例1

如图1、2可见，本实用新型都是由形状几乎类似的单体构成的，因为核苷酸主要由碱基、磷酸和五碳糖所构成，根据核苷酸的特点我们知道决定脱氧核糖核苷酸类型的，主要是由碱基的不同所决定的，所以一个完整的a\t\g\c脱氧核糖核苷酸的差别就在于碱基的微妙区别，故每个单体总体上差别不大，所以利用这一特点设计了本产品，因表观最大的差别就是a与t是两个氢键连接，而c与g是三根氢键连接，在这里我们对单体进行了细微的区别制作，就是连接的地方用可拆卸的磁铁代表氢键，这样可以区别a\t和g\c的连接结构的不同。

图2中，包括2个矩形的单体模型1，每个单体模型1的中部设置有截面为矩形的镶嵌孔5，所述镶嵌孔5内匹配设置有铁质长方连接体6，所述长方连接体6的端部设置有3个盲孔60，还包括2个圆柱形的磁铁7，2个单体模型1通过2个磁铁7相连接。即是a\t两个碱基互补配对连接的结构模型。在基因的剪切和重组的过程即可方便的展示基因上的碱基序列和连接重组的过程。

实施例2

如图3可见，由图1、2连接构成的含有目的基因的直链dna序列。因为dna是由四种脱氧核糖核苷酸所构成，而且是由两条平行反向的螺旋所构成的，本产品在同一条的链的相邻的核苷酸用同轴固定来代表3,5-磷酸二酯碱，而互补的就用磁铁相互连接代表氢键。

本实施例中，两个半圆形的第二连接体3、3’之间形成通槽，相邻的第一连接体2与通槽之间两两配合，并通过固定轴4定位；最后就构成了图3所示的直链dna。本实施例直管演示了多个碱基单体之间组合形成直链。

实施例3

本实施例中，所述可拆卸、可组合式dna分子重组过程演示教具设置为2组，每组若干个，组内教具大小相同，但b组单体在尺寸上是a组单体的等比例缩小。a组首尾相连构成外圈，b组首尾相连构成内圈，内外圈对应位置的教具通过铁质长方连接体6、若干个磁铁7互相连接。

图4是由本产品所构成的环形质粒，由于本产品没有弹性不可拉伸而且图中的质粒直径太小，当其足够大的之后就可以接近内外一样大了，其实实际的质粒包含的序列也是很多的，所以在内圈相对于外圈同等比例缩小使刚好匹配，使在表观上看起来内圈小，其实在真实情况下是所差无几的，连接和直链一样，只不过首尾连接为环，用于演示多个碱基单体之间组合形成环状质粒。

本实施例中，所述磁铁7的一端直径渐变缩小，从而便于b组单体、a组单体之间的氢键连接。

实施例4

如图5、图6、图7，本实施例所演示的是目的基因剪切重组的过程（平末端剪切连接过程）。

本实施例中，图5演示了目的基因；图6演示了被切割后的质粒；图7演示了含有目的基因的重组质粒。目的基因经第一连接体2、通槽、固定轴4与被切割后的质粒的相邻碱基连接，形成含有目的基因的重组质粒。通过本教具的演示，学生可直观理解目的基因剪切重组的过程。

在选取好含有目的基因的直链dna和合适的质粒载体后，用同种限制性核酸内切酶剪切质粒和直链dna，这里使用可产生同种平末端的限制性核酸内切酶（当然也可以用两种两端不同的限制性核酸内切酶剪切或者可以剪切生成粘性末端的限制性核酸内切酶，剪切和连接步骤同平末端类似，这里不做过多的赘述），然后用可以识别这种平末端的dna连接酶来连接，最后得到含有目的基因的质粒，然后通过导入受体细胞表达需要的产物。