多层式性状分离模拟器的制作方法

本实用新型属生物学教学演示装置技术领域，具体涉及一种结构坚固且可放置于台面展示，且一次能展示至少十种配对结果的多层式性状分离模拟器。

背景技术：

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代的现象叫做孟德尔分离定律。现有技术下，人教版必修二第一章第一节，《孟德尔豌豆杂交实验一》中教材编写性状分离原理时利用两个装有小球的小桶进行了模拟实验，该装置与公开号为CN104762190A的专利文件具有同一个缺陷就是一次只能展示一个随机受精配对结果，且需要多次重复性操作，要显示出所有可能的配对结果耗时较长，模拟演示效率有待改进，尤其缺乏可一次性全面展示所有可能的配对结果的全面展示功能；再以公告号为CN201999921U的生物杂交试验模拟实验器为例：其虽然解决了上述可全面展示可能配对结果的技术问题，但是其全程必须用手端持，用于展示演示结果靠贴并粘接呈一条状的两根塑料管无法支撑整个装置将其整体放置在台面供学生观摩，而且采用在箱体喷色区别雌雄体的方式一方面降低了教具的环保性另一方面遮挡了学生直观地观察雌雄体本身遗传因子构成的视线；另外，公告号为CN201041698Y的生物性状分离比模拟实验器要实现对所有可能配对结果的展示需要不断连续转动并连续记录六棱柱面上的临时配子配对结果，各配子每次配对的结果随着六棱柱体的不断转动无法存留，六棱柱体一旦转动配对结果即刻消失；授权公告号为201667148U以及CN2881835Y的专利虽然解决上上述诸多问题，但是箱体内设置的“橡胶带”和“挂钩”均属于易损件，而且对于教学结果的演示而言较为累赘，也无益于反复教学演示的使用，因此该装置整体结构的耐久性、构件数的精简以及对教学结果从配对前到配对后的全过程的展示性效果方面有待完善，现针对上述问题提出如下改进技术方案。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种多层式性状分离模拟器，解决现有技术下用于演示孟德尔生物性状分离定律的教学演示装置存在的无法一次性展示所有配对结果，分离前到配对后的配对全过程无法全部展示，配对结果显示后演示装置整体无法在桌面稳定放置，以及演示装置整体耐用性欠佳，使用寿命有待改进和提高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案：多层式性状分离模拟器，具有长方形的箱体，所述箱体中间具有竖隔板，所述竖隔板将其内部空间分隔成独立的左雌配子室和右雄配子室，上述两配子室内分别放置按1:1比例分配并用不同颜色区分的小球，所述箱体内还均匀固定安装至少十个横隔板，所述横隔板与竖隔板相交并将箱内空间划分成至少十层各自独立的左雌配子室以及右雄配子室；箱体中部前端与箱体固连设有凸出的方形受精室，所述受精室也至少具有十层且每层受精室分别与其对应的每层配子室连通，所述每层受精室与其对应的配子室之间均用通道隔板隔开但预留仅能供一个小球从配子室进入对应受精室的通道口；所述每层前端的受精室后方底面均固定设有限位挡片，所述限位挡片用于限制已进入前端受精室的小球回落入各自的配子室；所述箱体、受精室、竖隔板、横隔板、通道隔板均用透明亚克力板粘接制成或直接制成，其中受精室左右外侧板的外壁分别粘接几对对称的L型卡槽，所述卡槽用于适配插入插板，所述插板具有三个，且分别从卡槽的直角板内侧以及直角板底端插入，上述三个插板分别用于插挡箱体左侧所有的左雌配子室、右侧所有的右雄配子室以及中部所有的受精室之中放置的小球，上述三个插板均用透明亚克力板制成。

所述左雌配子室与右雄配子室分别贴有用不同颜色区分的贴纸。

所述每层的左雌配子室和右雄配子室的室内高度不能供两个或两个以上的小球上下混合，仅能供一个小球左右晃动进行混合。

所述小球用不同颜色的环保塑料吹塑制成，直径为1-4cm。

所述L型卡槽有三对，且均用透明亚克力板制成，三对卡槽分别设在箱体的顶端、中部以及底端。

所述透明亚克力板的厚度为1-3.5mm。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、箱内至少十层的左雌配子室、右雄配子室以及至少十层的受精室一次性可混合、配对展示与层数匹配的至少十个任意组合受精结果，解决现有技术下用于演示孟德尔生物性状分离定律的教学演示装置存在的无法一次性展示所有配对结果，以及配对效率低下的技术问题；

2、装置配对室和受精室内外各构件均用透明亚克力板制成，因此即可观察到受精前的母代基因型，又可观察到受精配对后的子代基因型，配对全过程也可全程监视，解决其它装置无法透明展示配对前、后以及配对过程的技术问题；

3、用于展示配对结果的方形受精室设在箱体中部前端，配对后只看前端的受精室就可以看到子代的基因型，且受精室展示的结果不影响装置在平台上的稳定放置，解决诸如一次可展示所有配对结果的演示装置在结果显示后无法在桌面稳定放置供学生观察的技术问题；

4、通道隔板和通道口用于划分并连通配子室和受精室，限位挡片用于防止进入受精室的小球回落入各配子室，卡槽、插板实现了箱体前端的可拆卸，方便放入、取出小球并阻挡小球随地散落，可见演示装置各组成构件去除了冗余且为易耗品的橡皮筋以及挂钩，使装置整体结构更加坚固，无易损件，使用寿命更长；

5、使用时，抽出插板，将等比例的不同颜色小球放入每个配子室内，将配子室竖直向下水平画圈式摇晃使胚子(小球)混合均匀，将受精室竖直向下并左右各倾斜45°，可以重复一两次后将受精室竖直向下，目的使小球从配子室经通道隔板的通道口自行滚入前端的受精室，配对完成后将整个装置竖直放置在桌面向学生展示，此时受精室内横向每一层的两小球颜色就代表配子结合即受精的结果，限位挡片的作用是防止小球由受精室返回配子室，整个操作过程即模拟生物在形成配子时从成对基因分离到随机组合的过程，操作简单，实验配对效率大大提升；

6、利用改进实验教具如将教具的层数升级到16-20层，并将每个配子室内的小球增加到四个时，不仅可以模拟性状分离还可以应用在第二节遗传学的自由组合教学中，一物多用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的左侧结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为本实用新型拆卸插板后的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4描述本实用新型的一种实施例。

为了解决性状分离模拟实验在课堂教学中的实用性，设计制作了一个多层式性状分离模拟器，来加快模拟速度，实现实验与教学的结合，瞬间完成传统从桶中10几次的抓取过程，极大的缩短了时间，并且使教师能够在课堂教学中对时间的把握游刃有余。

多层式性状分离模拟器，结构和住宅楼的结构相似，具有长方形的箱体1，所述箱体1中间具有竖隔板2，所述竖隔板2将其内部空间分隔成独立的左雌配子室201和右雄配子室202，左雌配子室201后方代表母方的配子室，右雄配子室202后方代表父方的配子室，上述两配子室内分别放置按1:1比例分配并用不同颜色区分的小球5。

所述箱体1内还均匀固定安装至少十个横隔板6，所述横隔板6与竖隔板2相交并将箱内空间划分成至少十层各自独立的左雌配子室201以及右雄配子室202；箱体1中部前端与箱体1固连设有凸出的方形受精室3，受精室3用多块透明亚克力板粘接制成，所述受精室3也至少具有十层且每层受精室3分别与其对应的每层配子室连通，且每层受精室3中间也用从箱体1前方延伸出来竖隔板2隔开，以方便下一次的混合和抓取。此外，每层受精室3的后方与其对应的配子室之间均用通道隔板4隔开但预留仅能供一个小球5从配子室进入对应受精室3的通道口401。通道隔板4和通道口401用于划分并连通受精室3和左右两侧的配子室，方便在左、右侧靠后方倾斜位置摇晃装置时，供小球5从左右两侧的配子室分别经通道口401进入箱体1中前部的受精室3并在受精室3前端隔板相遇，只看受精室3就可以看到子代的基因型。且受精室3所展示的结果不影响装置整体在平台上的稳定放置，解决诸如一次可展示所有配对结果的演示装置在结果显示后无法在桌面稳定放置的技术问题。

以如图所示实施例，以十四层的箱体1为例，一次性可展示与层数匹配的十四个任意组合受精结果，若每层左、右两侧的雌雄配子室内放入具有两种不同颜色的小球5，分别代表母方AB和父方AB两种基因胚子，那么中间的十四层受精室3可呈现的基因配对结果无外乎为AA,AB,BA,BB四种结果。解决现有技术下用于演示孟德尔生物性状分离定律的教学演示装置存在的无法一次性展示所有配对结果，以及配对结果的展示不够全面的技术问题。

所述每层前端的受精室3后方底面均固定设有限位挡片7，所述限位挡片7用于限制已进入前端受精室3的小球5回落入各自的配子室，其作用和马路上的减速带相似，目的是防止进入受精室3的小球5在竖直放置时自行滚回配子室，影响实验结果的观察。具体地，限位挡片7在受精室3后方两厘米处用高度为小球5直径的1/5-1/4的亚克力板，并用亚克力专用胶竖直粘接设置。

所述箱体1、受精室3、竖隔板2、横隔板6、通道隔板4均用透明亚克力板粘接制成或直接制成。因此即可观察到受精前的母代基因型，又可观察到受精配对后的子代基因型，配对全过程也都可以全程监视，解决了其它装置无法透明展示配对前、后以及配对全过程的技术问题。其中受精室3左右外侧板的外壁分别粘接几对对称的L型卡槽8，所述卡槽8用于适配插放插板9，所述插板9具有三个，且分别从卡槽8的直角板内侧以及直角板底端插入，上述三个插板9分别用于取、放箱体1左侧所有的左雌配子室201、右侧所有的右雄配子室202以及中部所有的受精室3之中放置的小球5，并阻挡小球5四处散落或滚落。上述三个插板9均用透明亚克力板制成。卡槽8的目的是使受精室3前、所有的左雌配子室201、右侧所有的右雄配子室202前的插板9可拆卸，这样学生可以用该模拟器模拟其他情况下的遗传实验。

可见该演示装置各组成构件去除了冗余且为易耗品的橡皮筋以及挂钩件，使装置整体结构更加坚固，无易损件，使用寿命更长更加耐久。

此外，所述左雌配子室201与右雄配子室202分别贴有用不同颜色区分的贴纸，不用喷漆涂色，更加环保。所述每层左雌配子室201和右雄配子室202的室内高度不能供两个或两个以上的小球5上下混合，仅能供一个小球5左右晃动进行混合，更好区分。

为使装置整体更加轻便，并满足十多层叠加展示配对结果的设计需求，所述小球5用不同颜色的环保塑料吹塑制成，直径为1-4cm，以十四层的本实用新型实施例为例，实际制造时，所述小球5的直径最佳取值为1.6cm。同理地，所述透明亚克力板的厚度为1-3.5mm，以如图所示实施例为例，所述透明亚克力板的厚度最佳取值为3mm。具体地，透明亚克力板的强度以及小球5的材料在此不做限制，以与装置整体的尺寸以及层数相关为宜。

为使装置整体材料同一且外形更加美观。实现插板9的可拆卸连接，所述L型卡槽8具有三对，且均用透明亚克力板制成，三对卡槽8分别设在箱体1的顶端、中部以及底端。

使用原理：第一步放入胚子，打开左雌配子室201、右雄配子室202前端的插板9，封闭受精室3前端的插板9，先将黄蓝两种颜色的小球5按1：1的比例放在每层的左雌配子室201和右雄配子室202(除此之外，每层配子室内的小球5还可以是四个)盖上插板9，此时显示的是配对前母方以及父方的基因型；第二步混合胚子，由于配子室内高度不够两个小球上下混合，所以手端整个装置，只需水平画圈式的摇晃就可以达到胚子，即左、右雌雄配子室内的小球5混合均匀的目的；第三步开始配对受精，用手端整个装置将受精室3竖直向下并左右各倾斜45度，该动作可以重复一两次，目的是使配子即小球5顺利从配子室后方经通道口401进入受精室3，待小球5进入受精室3前端后，配对成功；最后一步，观察体验实验结果，将受精配对后的整个装置放置在讲桌，学生可以通过读取每一层受精室3内不同小球颜色的组合来模拟孟德尔的分离定律。以图所示十四层的装置为例，一次操作相当于传统14次从小桶中抓取混合再抓取的过程，因此极大的缩短了实验时间，使孟德尔分离定律实验在课堂教学中具有了更大的可行性。

综上所述，本实用新型弥补了现有技术下各实验装置的不足，装置结构简单，十多种可能呈现的随机实验结果操作全过程效率高，学生可以亲身体验，从使用操作中将抽象问题直观化，学生利用该器材可进行真实的模拟并通过真实的模拟实验得出结论，易于理解和掌握。此外，通过将配子室内的小球5从两个增加到四个，并将箱体1的层数增加到十六层以上，不仅可以模拟性状分离还可以应用在第二节遗传学的基因配对自由组合教学中，一物多用。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。