一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置的制作方法

本发明涉及性状分离实验技术领域，具体为一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置。

背景技术：

根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子决定的，控制显性性状的基因为显性基因，控制隐性性状的基因为隐性基因，而且基因成对存在，遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子，生物形成生殖细胞时成对的基因分离，分别进入不同的配子中，当杂合子自交时，雌雄配子随机结合，后代出现性状分离，性状分离比为显性﹕隐性＝3﹕1。

在教学实践过程中，发现以下不足：抓取小球后放回步骤难以混匀，容易受主观意识影响，抓取小球后要逐一组合后记录，课堂有效时间内无法收集大量实验数据，导致实验结果和结论误差较大，实验数据量大后难以手工处理，统计难度大，实验时间长且效率低，无法直接动态观察实验数据变化规律，故而提出一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置来解决上述中所提出的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，具备模拟实验效率高等优点，解决了传统教学实验中统计难度大，实验时间长且效率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述模拟实验效率高目的，本发明提供如下技术方案：一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，包括基板，所述基板的正面固定连接有机座，左侧所述机座的正面固定安装有第一电机，右侧所述机座的正面固定安装有第二电机，所述第一电机的输出轴上固定连接有第一转轮，所述第二电机的输出轴上固定连接有第二转轮，所述第一转轮和第二转轮的外部均固定连接有测量带，所述第一转轮和第二转轮的底部均固定连接有锁紧螺栓，所述基板的正面且位于第一转轮和第二转轮的相对侧之间固定连接有安装底板，所述安装底板的正面固定连接有第一光敏电阻，所述安装底板的正面且位于第一光敏电阻的右侧固定连接有第二光敏电阻，所述安装底板的正面固定连接有隔板，所述基板的正面且位于第二电机的右侧固定连接有电池，所述电池通过锁架与基板的正面固定连接，所述基板的正面且位于电池的左侧固定连接有主控板，所述主控板的正面焊接有usb串接口，所述usb串接口的内部插接有usb串接线，所述主控板的正面且位于usb串接口的底部焊接有传感器接收端口，所述主控板的正面且位于usb串接口的右侧焊接有供电端口，所述主控板的正面且位于供电端口的底部固定连接有指示灯。

优选的，所述usb串接线的输出端与主控板的输出端固定连接，所述第一光敏电阻和第二光敏电阻均与主控板双向电连接，所述主控板的输出端分别与第一电机和第二电机的输入端电连接。

优选的，所述第一电机和第二电机的大小相等，且其外部均与机座内部卡接，所述机座的内部螺纹连接有与基板内部固定连接的锁紧螺钉。

优选的，所述基板的外形呈矩形，所述机座的数量为两个并分别位于基板正面的左右两侧。

优选的，所述第一转轮和二转轮上的测量带表面为黑白色，且黑色和白色各占二分之一，所述白色域代表显性基因，而黑色域代表隐性基因。

优选的，所述第一转轮和第二转轮分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，所述第一光敏电阻和第二光敏电阻均为光敏电阻传感器，且其分别对应第一转轮和第二转轮上的测量带。

优选的，所述隔板位于第一光敏电阻和第二光敏电阻的相对侧之间，所述隔板为矩形板型结构。

优选的，所述主控板为arduino-uno开发板，所述第一光敏电阻和第二光敏电阻通过导线与传感器接收端口电连接。

优选的，所述usb串接线远离主控板的另一端与外接计算机电连接，且电池与主控板、第一电机和第二电机电连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，具备以下有益效果：

1、该新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，通过第一光敏电阻和第二光敏电阻上的led灯照射在第一转轮和第二转轮上测量带中的白色或黑色区域时反射光强度有差异，两个光敏电阻传感器接收不同反射光强后转化为不同电压值传输至主控板，进而可随机抽取某一个转轮转动时黑或白数据进而完成性状分离比实验，其全程通过计算机控制并进行数据收集处理，达到了模拟实验效率高的效果，通过该装置启动后可由第一光敏电阻和第二光敏电阻多次测量和收集数据，能够使该装置在有线时间内增加测试数量，以便于直接动态观察实验数据变化规律。

2、该新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，通过计算机端由usb串接线与主控板电连接进而控制该实验装置，能够有效避免该装置出现操作过于复杂或者是准确精度不够的问题，通过该装置进行性状分离比实验时数据提取均由第一光敏电阻和第二光敏电阻上的光敏传感器对两个转轮进行随机抽样能够有效增强该装置的实验随机性，以便于实验的精准性，从而有效的解决了传统教学实验中统计难度大，实验时间长且效率低的问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置硬件系统示意图；

图3为本发明提出的一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置软件系统示意图。

图中：1基板、2机座、3第一电机、4第二电机、5第一转轮、6第二转轮、7测量带、8锁紧螺栓、9安装底板、10第一光敏电阻、11第二光敏电阻、12隔板、13电池、14锁架、15主控板、16usb串接口、17usb串接线、18传感器接收端口、19供电端口、20指示灯。

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。

请参阅图1-3，一种新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，包括基板1，基板1的正面固定连接有机座2，基板1的外形呈矩形，机座2的数量为两个并分别位于基板1正面的左右两侧，左侧机座2的正面固定安装有第一电机3，右侧机座2的正面固定安装有第二电机4，该第二电机4和第一电机3均可为130小型电机，第一电机3和第二电机4的大小相等，且其外部均与机座2内部卡接，机座2的内部螺纹连接有与基板1内部固定连接的锁紧螺钉，第一电机3的输出轴上固定连接有第一转轮5，第二电机4的输出轴上固定连接有第二转轮6，第一转轮5和第二转轮6的外部均固定连接有测量带7，第一转轮5和二转轮6上的测量带7表面为黑白色，且黑色和白色各占二分之一，白色域代表显性基因，而黑色域代表隐性基因，第一转轮5和第二转轮6的底部均固定连接有锁紧螺栓8，基板1的正面且位于第一转轮5和第二转轮6的相对侧之间固定连接有安装底板9，安装底板9的正面固定连接有第一光敏电阻10，第一转轮5和第二转轮6分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，第一光敏电阻10和第二光敏电阻11均为光敏电阻传感器，且其分别对应第一转轮5和第二转轮6上的测量带7，安装底板9的正面且位于第一光敏电阻10的右侧固定连接有第二光敏电阻11，安装底板9的正面固定连接有隔板12，隔板12位于第一光敏电阻10和第二光敏电阻11的相对侧之间，隔板12为矩形板型结构，基板1的正面且位于第二电机4的右侧固定连接有电池13，电池13通过锁架14与基板1的正面固定连接，基板1的正面且位于电池13的左侧固定连接有主控板15，主控板15的正面焊接有usb串接口16，usb串接口16的内部插接有usb串接线17，usb串接线17远离主控板15的另一端与外接计算机电连接，且电池13与主控板15、第一电机3和第二电机4电连接，usb串接线17的输出端与主控板15的输出端固定连接，第一光敏电阻10和第二光敏电阻11均与主控板15双向电连接，主控板15的输出端分别与第一电机3和第二电机4的输入端电连接，主控板15的正面且位于usb串接口16的底部焊接有传感器接收端口18，主控板15为arduino-uno开发板，第一光敏电阻10和第二光敏电阻11通过导线与传感器接收端口18电连接，主控板15的正面且位于usb串接口16的右侧焊接有供电端口19，主控板15的正面且位于供电端口19的底部固定连接有指示灯20，该新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，通过计算机端由usb串接线17与主控板15电连接进而控制该实验装置，能够有效避免该装置出现操作过于复杂或者是准确精度不够的问题，通过该装置进行性状分离比实验时数据提取均由第一光敏电阻10和第二光敏电阻11上的光敏传感器对两个转轮进行随机抽样能够有效增强该装置的实验随机性，以便于实验的精准性，从而有效的解决了传统教学实验中统计难度大，实验时间长且效率低的问题。

工作原理：该新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，通过第一光敏电阻10和第二光敏电阻11上的led灯照射在第一转轮5和第二转轮6上测量带7中的白色或黑色区域时反射光强度有差异，两个光敏电阻传感器接收不同反射光强后转化为不同电压值传输至主控板15，进而可随机抽取某一个转轮转动时黑或白数据进而完成性状分离比实验，其全程通过计算机控制并进行数据收集处理，达到了模拟实验效率高的效果，通过该装置启动后可由第一光敏电阻10和第二光敏电阻11多次测量和收集数据，能够使该装置在有线时间内增加测试数量，以便于直接动态观察实验数据变化规律。

综上所述，该新型自动化的生物性状分离比模拟实验装置，通过计算机端由usb串接线17与主控板15电连接进而控制该实验装置，能够有效避免该装置出现操作过于复杂或者是准确精度不够的问题，通过该装置进行性状分离比实验时数据提取均由第一光敏电阻10和第二光敏电阻11上的光敏传感器对两个转轮进行随机抽样能够有效增强该装置的实验随机性，以便于实验的精准性，从而有效的解决了传统教学实验中统计难度大，实验时间长且效率低的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。