本發(fā)明涉及一種演示模型，尤其是一種基因工程演示模型。

背景技術：

基因的基礎，脫氧核糖核酸(DNA)，是一個像鏈條一樣長鏈的大分子化合物，基因是DNA這個長鏈中的一些特別的片段。但是要注意，不是每個DNA片段都是基因。鏈條一樣的DNA首尾相連，就成為一種轉移基因的常用工具，質粒。質粒是一種環(huán)化雙鏈DNA，也有非環(huán)形的質粒，其通過若干個基因片段組成。

目前市面上有一些拼接式的玩具，雖然這些玩具可以拼接出常用的汽車等形狀，但是其拼接的結構通常采用卡接實現，這就導致任一零件之間均可以相互連接，其連接不具有唯一性，所謂的唯一性是指僅具有一種或者少數幾種連接是正確的。而DNA的特點就是具有秘鑰性，也就是要求的連接是一種或者少數幾種，因此傳統(tǒng)的拼接式玩具不能模擬質粒的特點，不具有寓教于樂的功能。

同時，DNA還有一個堿基互補配對原則，即DNA的每條單鏈其實是由很多個元件結合起來的，總共有四種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸(dAMP)、胸腺嘧啶脫氧核苷酸(dTMP)、胞嘧啶脫氧核苷酸(dCMP)、鳥嘌呤脫氧核苷酸(dGMP)。這脫氧核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵串聯起來，就形成了一條單鏈。這幾個元件都是脫氧核苷酸。他們的區(qū)別只在于是腺嘌呤(A)，胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)還是鳥嘌呤(G)。嘌呤和嘧啶統(tǒng)稱為堿基。這四個堿基分別簡化成四個字母代表他們，A、T、C和G。也就是說，忽略掉不同脫氧核苷酸相同的部分，一段單鏈DNA可以用A、T、C和G四個字母組成一串來表示。我們已經知道，DNA是有兩條鏈的。這兩條鏈之所以能纏繞不分開，就是因為兩條鏈的A和T，C和G的結構能夠配對，形成氫鍵，從而使這兩條鏈互相吸引而不分開。這就是DNA的堿基互補配對原則。配對時，A和T之間可以形成兩個氫鍵，C和G之間可以形成3個氫鍵。這種堿基互補配對原則是傳統(tǒng)的連接結構不能模擬的。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種模擬DNA秘鑰特性的基因工程演示模型。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的基因工程演示模型，其主體的整體形狀為環(huán)形或條形，所述主體由至少兩個分段構成，所述分段的兩端設置有連接部，連接部上設置有拼接結構，相鄰兩個分段可通過拼接結構匹配拼接而成，所述拼接結構至少有兩類，僅同類的拼接結構之間能夠匹配。

進一步的是，所述拼接結構由至少兩個磁鐵構成，磁鐵設置在連接部上，單個連接部上的所有磁鐵按照分布形狀和南北極朝向來形成獨特的連接結構。

進一步的是，所述磁鐵在連接部上呈矩形陣列分布。

進一步的是，所述磁鐵在連接部上沿圓周設置有四排，每排磁鐵形成獨立的單元。

進一步的是，每個連接部上的拼接結構均取自四種單元排列而成，并且四種單元分成兩組，每組內的兩個單元可以匹配，不同組內的單元不能匹配。

進一步的是，相鄰兩個分段的結合面呈單級臺階狀，所述拼接結構設置在各分段的臺階面上。

進一步的是，所述主體內安裝有燈和電池，每段分段內設置有電路，分段的連接部設置有電接頭，所述電接頭至少有兩類，僅同類的電接頭之間能夠匹配；當分段正確拼接為預設的主體時，燈和電池通過電路連通成通路。

進一步的是，所述主體呈圓環(huán)形。

進一步的是，所述主體由四段分段構成。

進一步的是，所述連接部上設置有標示區(qū)。

本發(fā)明的有益效果是：通過設置環(huán)形的主體來模擬質粒，同時利用分段模擬基因片段，拼接結構模擬化學鍵，這使得可以預先設置分段來模擬特定的基因片段，這樣給出的一組分段只能拼接一種或者少數幾種特定的環(huán)形主體，若是拼接錯誤，則連接不穩(wěn)或者不能連接。這樣的模型就能夠很好的模擬質粒的秘鑰性，從而使得演示能夠貼近基因工程的特點，直觀的培養(yǎng)人的興趣。本發(fā)明還采用磁鐵來模擬連接，通過磁鐵的排布和朝向，可以形成一種獨特的連接方式，使得僅有相應的磁鐵排布才能完美連接，這種連接方式上可以表示出堿基，從而很好的模擬堿基互補配對原則，同時磁鐵的磁力連接方式無需專門的卡接結構，這使得操作者不能簡單的依據卡接形狀來破解連接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的爆炸圖；

圖3是一種分段的結構示意圖；

圖4是圖3的仰視圖；

圖5是另一種分段的結構示意圖；

圖中零部件、部位及編號：主體1、分段2、連接部3、拼接結構4、磁鐵5、電接頭6。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的整體形狀為環(huán)形或條形，其主體1由至少兩個分段2構成，所述分段2的兩端設置有連接部3，連接部3上設置有拼接結構4，相鄰兩個分段2可通過拼接結構4匹配拼接而成，所述拼接結構4至少有兩類，僅同類的拼接結構4之間能夠匹配。本發(fā)明首先是要模擬一個質粒，質粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物中，是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子；作為模型，分段2即代表基因片段，拼接結構4代表化學鍵，因此在制造本基因工程演示模型時，根據需要預設不同的分段2和拼接結構4，使得其具有一種或者少數幾種成功的拼接方式，從而獲得所需的正確主體1以代表正確的質粒，反之就是若不按照預定的分段2順序連接，則會使得分段2連接不穩(wěn)或者不能連接，質粒不能正確的拼接出來。主體1為環(huán)狀，其可以是圓環(huán)、方形環(huán)或者不確定形狀的環(huán)，以此獲得模擬不同質粒的效果，達到演示的目的；主體1也可以是長條形，各分段2連接成長條鏈，這種條形的主體1可以看作缺少一部分分段2的環(huán)形主體1，因此在后續(xù)的描述中僅對環(huán)形主體1介紹，相應的條形主體1與環(huán)形主體1的原理類似。

拼接結構4可以采用各種方式實現，例如采用卡扣結構實現，通過不同的類型或者不同大小的卡扣來實現僅同類的拼接結構4之間能夠匹配?；蛘卟捎每ú叟c滑塊的結構，通過匹配的卡槽和滑塊實現匹配。這些常規(guī)的連接結構都能實現秘鑰的功能，從一定程度上模擬基因之間的連接。

實際上，拼接結構4的優(yōu)選方式是由至少兩個磁鐵5構成，磁鐵5設置在連接部3上，單個連接部3上的所有磁鐵5按照分布形狀和南北極朝向來形成獨特的連接結構，這種結構如圖3、圖5和圖5所示。磁鐵5利用磁力進行連接，磁鐵5的磁力正好模擬化學鍵之間的電磁力，磁鐵5南北極的吸引力剛好可以模擬正負電磁力。而磁鐵5在連接部3上可以隱藏，這樣使得操作者不能簡單的依據拼接結構4的形狀來破解連接。磁鐵5之間想要正確連接，一是要位置對應，二是要南北極對應，因此可以在分段2的連接部3上的不同位置設置不同南北極方向的磁鐵5，這樣就設置成了一種連接秘鑰，僅有位置和南北極對應的匹配連接部3才能與之連接。

當然，如圖5所示，更復雜的是在連接部3上設置磁鐵5矩形陣列，這種矩形陣列式的方式可以設置出更多的連接方式，使得基因工程演示模型能夠有更多的排列方式，這對于模擬海量的質粒來說非常具有優(yōu)勢。

為了使拼接方式更加規(guī)范，所述磁鐵5在連接部3上沿圓周設置有四排，每排磁鐵5形成獨立的單元。四排的磁鐵5實際上形成了四個單元，從而規(guī)范的進行磁鐵5排布和方向設置來完成連接秘鑰。

為了更好的模擬堿基，每個連接部3上的拼接結構4均取自四種單元排列而成，并且四 種單元分成兩組，每組內的兩個單元可以匹配，不同組內的單元不能匹配。也就是所有的拼接結構4均只能在四種單元中進行選取，單種單元可重復選取，選取之后進行排列。這四種單元實際上是模擬四個堿基A、T、C和G。進一步的是，四種單元中一組單元為三塊磁鐵，這正好模擬了C和G之間的3個氫鍵；另一組單元為兩塊磁鐵，這正好模擬了A和T之間的2個氫鍵。

具體的是，相鄰兩個分段2的結合面呈單級臺階狀，所述拼接結構4設置在各分段2的臺階面上。這種單級臺階的結構正好將環(huán)分成兩部分，模擬了DNA雙鏈的情形，相鄰兩段分段2各出一半連接，模擬了基因各出一跟單鏈相互連接。

為了提高辨識度，所述主體1內安裝有燈和電池，每段分段2內設置有電路，分段2的連接部3設置有電接頭6，所述電接頭6至少有兩類，僅同類的電接頭6之間能夠匹配；當分段2正確拼接為預設的主體1時，燈和電池通過電路連通成通路；當是環(huán)形主體1時，分段2內設置為單條電路，當分段2連接成環(huán)時，自然就形成環(huán)形通路；當為長條形主體1時，分段2內設置有兩條電路，當所有的分段2連接成長條時，自然形成了環(huán)形通路。這種設置方式是當主體1被正確拼接后，燈會發(fā)光，使得主體發(fā)光，有效的表示出連接正確。

為了正確引導拼接主體，所述連接部3上設置有標示區(qū)。標示區(qū)上可以標示A、T、C和G，或者相應的中英文名字，當演示本發(fā)明時，正確的對應A和T，C和G即可完成拼接。

實施例一

本例選擇了典型的結構，其中具體形狀和連接方式可以根據前文的描述進行選擇替換，

如圖1和圖2所示，本例的主體1形狀為圓環(huán)形，同時橫截面是圓形，這種圓形的形狀沒有棱角，是常用的形狀。將該主體1分割成四個分段2，分段2有長短兩類，具體如圖3、圖4和圖5所示，每個分段2代表一個基因片段，每個分段2的連接部均呈單級臺階狀，相鄰分段2的連接部通過臺階組合成圓環(huán)形。連接部3上的拼接結構4由四排磁鐵5單元排列而成，每排磁鐵5單元均選自由四個單元構成的磁鐵5排列庫中，這四個單元構成的磁鐵5排列庫即代表四個堿基A、T、C和G；以正面的磁極作為表示舉例：如設置SSN代表堿基C，NNS代表堿基G，SN代表A，NS代表T，這樣實際上就模擬了堿基配對。若在連接時堿基沒有配對，則連接不穩(wěn)。每個分段2內設置有電路，電燈和電源可以選擇設置在其中一個分段2內，每個分段2設置有電接頭6，電接頭6也選用相應的形狀或者位置，使得僅四個分段2正確連接后才連通。

本實施例非常貼近DNA的規(guī)則，寓教于樂。

實施例二

與實施例一僅有以下不同：本例的主體1形狀為長條形。