中学生物教学中用以模拟植物激素作用的装置的制作方法

本实用新型涉及生物教学仪器领域，具体为中学生物教学中用以模拟植物激素作用的装置。

背景技术：

在单侧光的照射下，植物因为有向光性而朝向光源方向生长。人们很早就注意到植物的向光性，19世纪末，达尔文（C.Darwin）使用禾本科植物作为观察对象，根据实验提出胚芽鞘尖端受到单侧光刺激后，向下传递某种“影响”，使得植物出现向光性；1910年，鲍森·詹森（Boysen.Jensen.Peter）的通过实验证明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部；1914年，拜耳（A.Paal）通过实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。前述实验初步证明尖端产生的“影响”是一种化学物质，这种化学物质分布不均匀造成胚芽鞘的向光性弯曲生长。1928年，温特（F.W.Went）通过实验进一步证实胚芽鞘弯曲生长是由化学物质引起的。后来，人们把由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著作用的微量有机物称为植物激素。

现行普通高中生物课程标准中，植物的激素调节是学生学习生命活动的调节和稳态的基础知识。对于了解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识，并为学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识奠定知识基础。

在生物教学过程中，实物或者模型具有真实感和立体感，应作为首选的课程资源，可以达到事半功倍的效果。

将胚芽鞘的培养作为教学内容来增强学生对于植物激素作用的认知是个很好的办法，但是胚芽鞘的培养一般采用“水培法”，作为教学实验来说操作相对困难，受种子发芽率和发芽条件等影响，很多时候无法重复植物激素的经典实验。

在实际生活中，植物生长速度远达不到在课堂教学中使用真实的植株来演示和讲解植物激素的作用，同时植物激素缺乏有效的教学模拟装置。现有的教学方式一般采用模拟动画或者延时拍摄的视频来学习，模拟动画只是示意说明，给学生感觉不真实，往往难以达到本部分教学内容的知识性目标、技能性目标和情感性目标；延时拍摄的视频因在制作时拍摄耗时过长，拍摄成本昂贵，拍摄要求苛刻和后期制作繁琐等原因，也难以用到实际教学活动中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决中学生物教学中缺乏有效的模拟植物激素的装置的问题而提供的一种中学生物教学中用以模拟植物激素作用的装置。

技术方案：本实用新型由装置上部，装置底座，胚芽鞘模型，长方体I，长方体II和导气片组成。装置上部为透明空心长方体，装置上部的顶面内部四角分别设有灯泡I，灯泡II，灯泡III，灯泡IV，装置上部的外表面四条棱在该棱所在的两个面均设置有以该棱为底边的标尺。装置底座为和装置上部等底面的空心长方体，装置底座上顶面和装置上部下底面紧密连接，装置底座的内底面四角分别设有泵I，泵II，泵III，泵IV，装置底座内底面中心设有电源，装置底座一外表面设有开关I，开关II，开关III，开关IV，每个开关和位于装置同一竖直轴边的泵以及灯泡串联，开关I，泵I和灯泡I串联；开关II，泵II和灯泡II串联；开关III，泵III和灯泡III串联，开关IV，泵IV和灯泡IV串联。每个开关，泵和灯最后和电源连接。胚芽鞘模型由胚芽鞘模型顶部，胚芽鞘模型中部和胚芽鞘模型下部组成，胚芽鞘模型下部与装置上部内底面紧密连接，胚芽鞘模型下部设置于装置上部内底面中心，胚芽鞘模型下部为空心有底圆柱，在胚芽鞘模型下部上底面等分地设有四个圆心距胚芽鞘模型下部上底面圆心距离相等的等大的圆孔，胚芽鞘模型下部下底面设有对应胚芽鞘模型下部上顶面的四个等大的圆孔；胚芽鞘模型中部设置于胚芽鞘模型下部上端，胚芽鞘模型中部为圆柱形，胚芽鞘模型中部外表面为具有弹性的褶皱状，胚芽鞘模型中部上顶面设置有与胚芽鞘模型下部上顶面圆孔等大的四个圆孔，圆心在同一直线的分别设置于胚芽鞘模型中部顶面，胚芽鞘模型下部顶面和胚芽鞘模型下部底面的每三个圆孔中间设置有空心的导气管I，导气管II，导气管III，导气管IV，胚芽鞘模型下部底面圆心和胚芽鞘模型下部底面圆孔圆心在装置上部底面对角线上，每条导气管的一端与胚芽鞘模型中部上顶面紧密连接，另一端连接设置于装置底座的泵，导气管I连接泵I，导气管II连接泵II，导气管III连接泵III，导气管IV连接泵IV，导气管I位于灯泡I一侧，导气管II位于灯泡II一侧，导气管III位于灯泡III一侧，导气管IV位于灯泡IV一侧，每条导气管位于胚芽鞘模型中部内部的部分外表面设置有弹簧，弹簧上端连接胚芽鞘模型中部上内顶面，弹簧另一端连接胚芽鞘模型中部下内底面，胚芽鞘模型中部上外底面的所有导气管两侧均设置有中部磁铁；胚芽鞘模型顶部为一直径和胚芽鞘模型下部底面直径相等的有底半球，在胚芽鞘模型顶部底面设有与胚芽鞘模型中部上顶面对应的顶部磁铁。长方体I为实心长方体，长方体I底面设有直径较每条导气管直径大的长方体I底面磁铁，长方体I的一对竖直的对面设有长方体I磁铁。长方体II为实心长方体，长方体II的内部设有直径较每条导气管略大的空心圆柱状通气孔，长方体II的一对竖直的对面设有长方体II磁铁。导气片为铁制圆柱，导气片直径和胚芽鞘模型下部直径相等，导气片上设置有平行于导气片轴的等大的四条槽，槽的宽度略大于每条导气管直径，导气片圆柱高度小于导气片直径的十分之一。

有益效果：

本实用新型通过设置装置上部、装置底座和胚芽鞘模型，给中学生物教学提供了有效的模拟植物激素的装置，设置的泵和导气管能够较快的模拟出胚芽鞘的生长，使学生能够更好的理解植物激素的作用。同时，本实用新型结构简单，制作成本较低，值得推广和使用。

附图说明

为了更为清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，以下将对实施例描述中需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示的实施例得到其它的实施例及其附图。

（各图中相同部分标号一致）。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型胚芽鞘模型下部和胚芽鞘模型中部结构示意图。

图3为本实用新型胚芽鞘模型顶部结构示意图。

图4为本实用新型导气片结构示意图。

图5为本实用新型长方体I结构示意图。

图6为本实用新型长方体II结构示意图。

图中，1.装置上部，11.标尺，121.灯泡I，122.灯泡II，123.灯泡III，124.灯泡IV，2.装置底座，211，泵I，212.泵II，213，泵III，214.泵IV，221.电源，231.开关I，232.开关II，233.开关III，234.开关IV，3.胚芽鞘模型，31.胚芽鞘模型顶部，311.顶部磁铁，32.胚芽鞘模型中部，3211.导气管I，3212.导气管II，3213.导气管III，3214.导气管IV，322.弹簧，323.中部磁铁，33.胚芽鞘模型下部.41.长方体I，411.长方体I磁铁，412.长方体I底面磁铁，42.长方体II，421.长方体II磁铁，422.通气孔，43.导气片。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域内普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-图6所示，本实用新型由装置上部1，装置底座2，胚芽鞘模型3，长方体I 41，长方体II 42和导气片43组成。装置上部1为透明空心长方体，装置上部1的顶面内部四角分别设有灯泡I 121，灯泡II 122，灯泡III 123，灯泡IV 124，装置上部1的外表面四条棱在该棱所在的两个面均设置有以该棱为底边的标尺11。装置底座2为和装置上部1等底面的空心长方体，装置底座2上顶面和装置上部1下底面紧密连接，装置底座2的内底面四角分别设有泵I 211，泵II 212，泵III 213，泵IV 214，装置底座2内底面中心设有电源221，装置底座2一外表面设有开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234，每个开关和位于装置同一竖直轴边的泵以及灯泡串联，开关I 231，泵I 211和灯泡I 121串联；开关II 232，泵II 212和灯泡II 122串联；开关III 233，泵III 213和灯泡III 123串联，开关IV 234，泵IV 214和灯泡IV 124串联。每个开关，泵和灯泡最后和电源211连接。胚芽鞘模型3由胚芽鞘模型顶部31，胚芽鞘模型中部32和胚芽鞘模型下部33组成，胚芽鞘模型下部33与装置上部1内底面紧密连接，胚芽鞘模型下部33设置于装置上部1内底面中心，胚芽鞘模型下部33为空心有底圆柱，在胚芽鞘模型下部33上底面等分地设有四个圆心距胚芽鞘模型下部33上底面圆心距离相等的等大的圆孔，胚芽鞘模型下部33下底面设有对应胚芽鞘模型下部33上顶面的四个等大的圆孔；胚芽鞘模型中部32设置于胚芽鞘模型下部33上端，胚芽鞘模型中部32为圆柱形，胚芽鞘模型中部32外表面为具有弹性的褶皱状，胚芽鞘模型中部32上顶面设置有与胚芽鞘模型下部33上顶面圆孔等大的四个圆孔，圆心在同一直线的分别设置于胚芽鞘模型中部32顶面，胚芽鞘模型下部33顶面和胚芽鞘模型下部33底面的每三个圆孔中间设置有空心的导气管I 3211，导气管II 3212，导气管III 3213，导气管IV 3214，胚芽鞘模型下部33底面圆心和胚芽鞘模型下部33底面圆孔圆心在装置上部1底面对角线上，每条导气管的一端与胚芽鞘模型中部32上顶面紧密连接，另一端连接设置于装置底座的泵，导气管I 3211连接泵I 211，导气管II 3212连接泵II 212，导气管III 3213连接泵III 213，导气管IV 3214连接泵IV 214，导气管I 3211位于灯泡I 121一侧，导气管II 3212位于灯泡II 122一侧，导气管III 3213位于灯泡III 123一侧，导气管IV 3214位于灯泡IV 124一侧，每条导气管位于胚芽鞘模型中部32内部的部分外表面设置有弹簧322，弹簧322上端连接胚芽鞘模型中部32上内顶面，弹簧322另一端连接胚芽鞘模型中部32下内底面，胚芽鞘模型中部32上外底面的所有导气管两侧均设置有中部磁铁323；胚芽鞘模型顶部31为一直径和胚芽鞘模型下部33底面直径相等的有底半球，在胚芽鞘模型顶部31底面设有与胚芽鞘模型中部32上顶面对应的顶部磁铁311。长方体I 41为实心长方体，长方体I 41底面设有直径较每条导气管直径大的长方体I底面磁铁412，长方体I 41的一对竖直的对面设有长方体I磁铁411。长方体II 42为实心长方体，长方体II 42的内部设有直径较每条导气管略大的空心圆柱状通气孔422，长方体II 42的一对竖直的对面设有长方体II磁铁421。导气片43为铁制圆柱，导气片43直径和胚芽鞘模型下部33直径相等，导气片43上设置有平行于导气片43轴的等大的四条槽，槽的宽度略大于每条导气管直径，导气片43圆柱高度小于导气片43直径的十分之一。

使用本实用新型进行教授植物激素的作用时，基本操作方式如下：

（1-1）打开开关I 231，灯泡I 121点亮，模拟胚芽鞘尖端受到单侧光作用；开关II 232，开关III 233，开关IV 234作用均与开关I 231相同。

（1-2）同时打开开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234，模拟胚芽鞘尖端受到全方向光（自然光）作用。

（2）将胚芽鞘模型顶部31置于胚芽鞘模型中部32上端，顶部磁铁311和中部磁铁323相互相吸引，将开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234全部打开，胚芽鞘模型中部32在每个泵的作用下伸长，快速模拟胚芽鞘生长。

（3-1）将导气片43置于胚芽鞘模型顶部31和胚芽鞘模型中部32中间，顶部磁铁311和导气片43以及导气片和中部磁铁323之间均相互相吸引，将导气片43上的每条槽对准每条导气管，将开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234全部打开，胚芽鞘模型中部32不会伸长，模拟胚芽鞘尖端插入诸如塑料片、石英片等不透水材料时，胚芽鞘尖端不生长。

（3-2）将导气片43置于胚芽鞘模型顶部31和胚芽鞘模型中部32中间，顶部磁铁311和导气片43以及导气片和中部磁铁323之间均相互相吸引，将导气片43上的每条槽均不对准每条导气管，导气片43盖住每条导气管口，将开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234全部打开，胚芽鞘模型中部32会伸长，模拟胚芽鞘尖端插入琼脂片等透水材料时，胚芽鞘尖端生长，若是仅打开一个开关，则模拟胚芽鞘尖端在单侧光作用下，插入琼脂片时，弯曲生长。

（4-1）将若干长方体I 41和长方体II 42，通过长方体I磁铁411和长方体II磁铁421相互吸引连接在一起模拟未分开的大琼脂块，将长方体I 41和长方体II 42分开，将长方体I 41置于胚芽鞘模型中部32上端，长方体I底面磁铁412和胚芽鞘模型中部32上顶面的中部磁铁323相互吸引，长方体I底面将胚芽鞘模型中部32的一条导气管口盖住，将开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234全部打开，由于长方体I 41底面将胚芽鞘模型中部32的一条导气管口盖住，每条导气管内的压力不均衡，未被盖住的导气管压力约为大气压，被盖住的导气管内气压则大于大气压，胚芽鞘模型中部32会向被盖住的导气管的反方向弯曲伸长，用以模拟胚芽鞘尖端在有植物激素的琼脂块作用下，弯向对侧生长。

（4-2）将若干长方体I 41和长方体II 42，通过长方体I磁铁411和长方体II磁铁421相互吸引连接在一起模拟未分开的大琼脂块，将长方体I 41和长方体II 42分开，将长方体II 42置于胚芽鞘模型中部32上端，长方体II底面圆柱状通气孔422将一条导气管口盖住，将开关I 231，开关II 232，开关III 233，开关IV 234全部打开，由于长方体II底面圆柱状通气孔422将胚芽鞘模型中部32的一条导气管口盖住，每条导气管内的压力均衡，胚芽鞘模型中部32既不会伸长也不会弯曲，用以模拟胚芽鞘尖端在没有植物激素的琼脂块作用下，既不生长也不弯曲。

对于教授植物激素发现过程中的经典实验时，将上述基本操作方式合理的组合，即可在课堂上重现实验。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要技术特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围有所附的权利要求书及其等效物界定。