一种蛋白质翻译模型教具的制作方法

本实用新型涉及一种教具，尤其是一种蛋白质翻译模型。

背景技术：

生物教学中，翻译过程是“基因指导蛋白质的合成”一节中的一个教学难点，翻译过程比较复杂，存在严格的A和U配对、C和G配对的碱基互补配对原则,tRNA先后连接顺序以及氨基酸的连接顺序；学生仅观看教材上的静态图片、或者动态的演示动画，不能方便地动手操作和获得操作正误提示；现有相关内容的教具多为平面实物演示，纸片对接示意型，而无自动吸附的特异性和明确正误提示，全靠学生主观思考和自行判断。

因此，学生难以正确理解翻译过程中mRNA序列与tRNA序列、tRNA序列与氨基酸序列一一对应的关系，不易对翻译过程产生清晰的认识，不便于学生的学习。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种蛋白质翻译模型教具，用以克服学生仅观看教材上的静态图片、没有可动手操作的动态演示过程和弥补现有教具无特异性、无指示性的操作正误提示，不易对翻译过程产生较强的理解，不便于学生的学习的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为 ：一种蛋白质翻译模型教具，包括左中右三个氨基酸模型、左中右三个三叶草结构模型以及mRNA模型；

所述氨基酸模型内部设置有未形成闭合电路的电源和灯泡，并且该电路断开处设置有延伸出氨基酸模型侧壁的亮灯触点；还包括分别与电源正负极连接的两根导线，所述两根导线设置有延伸出氨基酸模型底部的连接触点；所述中氨基酸模型的两侧分别设置有导电片，使得左右氨基酸模型上的亮灯触点与导电片接触时，灯泡和电源连成通路；所述左氨基酸模型的侧壁上设置有导电片，使得中氨基酸模型上的亮灯触点与其接触时，中氨基酸模型内的灯泡和电源连成通路；

所述三叶草结构模型底部设置有三个碱基底端；两根导线从上至下贯穿三叶草结构模型，其上端设置有延伸出三叶草结构模型的连接触点，其下端延伸出三个碱基底端中的任意两个并设置有连接触点；

所述mRNA模型设置有九个与三叶草结构模型中的碱基底端位置分别对应的碱基顶端；所述九个碱基顶端三个为一组，每组设置有一个灯泡以及与灯泡连接的两根导线；所述导线延伸出三个碱基顶端中的两个并设置有连接触点；所述每组碱基顶端上连接触点的位置与每个三叶草结构模型上连接触点的位置分别对应，使得每组碱基顶端有且仅有一个三叶草结构模型与之对应；使得相互对应的碱基顶端、三叶草结构模型、氨基酸模型连接时，该组碱基顶端内的灯泡和电源连成通路；

所述九个碱基顶端分别为A、U、C、G中的任意一个；碱基顶端组上的碱基顶端与相对应的三叶草结构模型上的碱基底端按照A和U对应，C和G对应的规则设置。

作为一种改进，所述氨基酸模型侧壁和底部、三叶草结构模型顶部以及碱基底端、mRNA模型碱基顶端均设置有磁铁。便于氨基酸模型之间、氨基酸模型与三叶草结构模型之间、三叶草结构模型与mRNA模型之间相互吸合固定。

作为一种改进，设置有相互对应连接触点的三叶草结构模型上的碱基底端和碱基顶端组上的碱基顶端设置有极性相反的磁铁。使得正确配对的三叶草结构模型和碱基顶端组能够相互吸合，没有正确配对的三叶草结构模型和碱基顶端相互排斥。

作为一种改进，所述标注为A或者U的碱基底端和碱基顶端设置有两块磁铁，标注为C或者G的碱基底端和碱基顶端设置有三块磁铁。代表碱基A与U之间形成两个氢键，碱基C与G之间形成三个氢键,即满足特异性配对又遵循生物学原理将不同碱基之间形成氢键个数表示出来。

作为一种优选，所述氨基酸模型、三叶草结构模型和mRNA模型采用泡沫、塑料、树脂中的一种或者几种制作。

本实用新型的有益之处在于：具有上述结构的蛋白质翻译模型教具，在使用前已在装配连接正确的电路上设计好与人教版高中生物教材必修二“遗传信息的翻译”内容对应的碱基序列，也可自行设计并更换碱基序列。使用者即老师或学生按照碱基互补配对原则用由氨基酸模型和三叶草结构模型组成的tRNA模型的反密码子寻找mRNA模型上的密码子，其中碱基A与U安装两个磁铁，碱基C与G安装三个磁铁，正负极相反，位置相同，代表碱基A与U之间形成两个氢键，碱基C与G之间形成三个氢键。若正确配对，则磁铁相互吸引而连接在一起，电路接通，mRNA模型上的小灯泡发光，氨基酸模型与氨基酸模型通过磁铁相互吸引而连接在一起，并联电路连通，氨基酸模型上的小灯泡发光；若错误配对，则磁铁相互排斥而不连接，电路依旧断开，mRNA模型与氨基酸模型上的小灯泡均不发光。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为左氨基酸模型的结构示意图。

图3为左三叶草结构模型的示意图。

图4为mRNA模型的结构示意图。

图中标记：1、氨基酸模型；2、三叶草结构模型；3、mRNA模型；4、导电片；5、磁铁；6、灯泡；7、电源；8、导线；9、碱基底端；10、碱基顶端；11、亮灯触点；12、连接触点。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图4所示，本实用新型包括左中右三个氨基酸模型1、左中右三个三叶草结构模型2以及mRNA模型3；所述氨基酸模型1、三叶草结构模型2和mRNA模型3采用泡沫、塑料、树脂中的一种或者几种制作。

所述氨基酸模型1内部设置有未形成闭合电路的电源7和灯泡6，并且该电路断开处设置有延伸出氨基酸模型1侧壁的亮灯触点11；还包括分别与电源正负极连接的两根导线8，所述两根导线8设置有延伸出氨基酸模型1底部的连接触点12；所述中氨基酸模型1的两侧分别设置有导电片4，使得左右氨基酸模型1上的亮灯触点11与导电片4接触时，灯泡6和电源7连成通路；所述左氨基酸模型1的侧壁上设置有导电片4，使得中氨基酸模型1上的亮灯触点11与其接触时，中氨基酸模型1内的灯泡6和电源7连成通路。

所述三叶草结构模型2底部设置有三个碱基底端9；两根导线8从上至下贯穿三叶草结构模型2，其上端设置有延伸出三叶草结构模型2的连接触点12，其下端延伸出三个碱基底端9中的任意两个并设置有连接触点12。

所述mRNA模型3设置有九个与三叶草结构模型2中的碱基底端9位置分别对应的碱基顶端10；所述九个碱基顶端10三个为一组，每组设置有一个灯泡6以及与灯泡6连接的两根导线8；所述导线8延伸出三个碱基顶端10中的两个并设置有连接触点12；所述每组碱基顶端10上连接触点12的位置与每个三叶草结构模型2上连接触点12的位置分别对应，使得每组碱基顶端有且仅有一个三叶草结构模型2与之对应；使得相互对应的碱基顶端10、三叶草结构模型2、氨基酸模型1连接时，该组碱基顶端10内的灯泡6和电源7连成通路；。本实施例中，左三叶草结构模型2的连接触点12设置在1、3个碱基底端9上；中三叶草结构模型2的连接触点12设置在2、3个碱基底端9上；右三叶草结构模型1的连接触点设置在1、2个碱基底端9上；同理，为了保持一一对应，mRNA模型3左边碱基顶端组的连接触点12设置在1、3个碱基顶端10上；中间碱基顶端组的连接触点12设置在2、3个碱基顶端10上；右边碱基顶端组的连接触点12设置在1、2个碱基顶端10上。

所述九个碱基顶端10分别为A、U、C、G中的任意一个；碱基顶端组上的碱基顶端10与相对应的三叶草结构模型2上的碱基底端9按照A和U对应，C和G对应的规则设置。 本实施例中，碱基顶端10的类型从左到右分别为A、U、G、C、A、C、U、G、G，因此为了满足A和U对应，C和G对应的规则，碱基底端9的类型从左到右分别为U、A、C、G、U、G、A、C、C。

氨基酸模型1侧壁和底部、三叶草结构模型2顶部以及碱基底端9、mRNA模型3碱基顶端10均设置有磁铁5。相互对应连接触点12的三叶草结构模型2和碱基顶端组上的碱基底端9和碱基顶端10设置有极性相反的磁铁5。标注为A或者U的碱基底端9和碱基顶端10设置有两块磁铁5，标注为C或者G的碱基底端9和碱基顶端10设置有三块磁铁5。

该模型教具在教学中模拟蛋白质翻译的的过程，实际操作：

1. 由氨基酸模型1和三叶草结构模型2组成的第一个tRNA模型和mRNA模型3通过磁铁5成功配对，则电路连通使mRNA模型3上的灯泡6发光；

2. 移入第二个tRNA模型与mRNA模型3通过磁铁5成功配对，电路连通使mRNA模型3上的灯泡6发光，此时左氨基酸模型1与中氨基酸模型1通过磁铁5吸附形成二肽，此时左氨基酸模型1上的亮灯触点11与中氨基酸模型1上的导电片4接触，中氨基酸模型1上的亮灯触点11与左氨基酸模型1上的导电片4接触，使得左、中氨基酸模型1上的灯泡6电路接通，两个灯泡6均亮起。

3. 随后移走第一个tRNA模型中的三叶草结构模型2（留下氨基酸模型1）并移入第三个tRNA模型，电路连通mRNA模型3上的第三个灯泡6发光，三个氨基酸模型1形成三肽，其上的灯泡6同时发光。学生能容易的通过直观的灯泡6发光现象理解抽象的密码子与反密码子特异性配对以及肽链形成的概念。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。