ＤＮＡ分子双螺旋结构积塑模型制造技术

ＤＮＡ分子双螺旋结构积塑模型是一种采用优质彩色塑料原料制造的生物遗传物质脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）分子的装配式结构模型。本模型利用具有特殊形状结构的红、黄、蓝、绿四种色球（分别代表Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ四种核苷）和棕棒（代表磷酸Ｐ）五种零件，不仅可装配成具有双螺旋空间结构的ＤＮＡ分子链，而且还可以直观地表达出ＤＮＡ分子链的自我复制功能。这套模型可用来做分子生物学的教具，也可做中小学生的课外科学模型玩具。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
DNA分子双螺旋结构积塑模型是一种采用优质彩色塑料原料制造的分子生物学装配式结构模型，可用来直观地表达生物遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)分子的双螺旋结构及其自我复制的互补配对性能。大约卅多年前，近代分子生物学的研究终于揭开了生物遗传的秘密，原来，一切生物均有自己独特的遗传信息，它们以密码形式存贮在生物体每一个细胞的细胞核里面的脱氧核糖核酸(DNA)分子上，DNA有二条长链，成双螺旋结构，如表一所示，每条长链上排列着几十至几百万或更多个核苷酸分子，核苷酸一共有四种A——腺嘌呤碱基核苷酸；T——胸腺嘧啶碱基核苷酸；G——鸟嘌呤碱基核苷酸；C——胞嘧啶碱基核苷酸。A、T、G、C中任意三个组成一个遗传密码子，代表自然界中存在的二十种氨基酸中的一种，如GAA代表谷氨酸、ACG代表 苏氨酸等(见表二)。表一.DNA分子的双螺旋结构 (注真正的遗传密码是用A、U、G、C四个符号编写的，装配时用T代U即可)组成生物体的成千上万种蛋白质的分子是由这廿种氨基酸按一定次序排列起来的，因此，A、T、G、C在DNA分子链上的排列次序便代表了生物的遗传信息。有趣的是，DNA二条分子链上用氢(H)键连结着的二个核苷酸之间有着严格的互补配对关系A只能与T连接；G只能与C连接，这种严格的互补配对关系保证了DNA具有极为准确的自我复制功能。生物的性状能够一代一代遗传下去，其原因就在于DNA分子能不断进行自我复制的缘故。本专利提供一个用优质软塑料制造的新型DNA分子双螺旋结构模型，这个模型采用具有特殊形状和结构的红、黄、兰、绿四种色球来代表A、T、G、C四种核苷，用棕棒代表磷酸P(一个核苷、一个磷酸组成一个核苷酸)，利用它们可以组成任意长度的具有互补特性的DNA双螺旋分子链，这个模型不仅可直观地表现出DNA分子的双螺旋空间结构，而且可直观地表现出它的互补特性和自我复制功能。以下我们结合图1～图6来作详细描述图1为DNA分子双螺旋结构积塑模型的装配图；图2为DNA分子双螺旋结构积塑模型另件图一、——红球(腺嘌呤核苷A)；图3为DNA分子双螺旋结构积塑模型另件图二、——黄球(胸腺嘧啶核苷T)；图4为DNA分子双螺旋结构积塑模型另件图三、——兰球(鸟嘌呤核苷G)；图5为DNA分子双螺旋结构积塑模型另件图四、——绿球(胞嘧啶核苷C)图6为DNA分子双螺旋结构积塑模型另件图五、——棕棒(磷酸P)。如图1所示，DNA分子双螺旋链由图2－图6五种另件组成，每一条单链上A、T、G、C球的排列次序(密码)可任意，但二条单链上对应色球之间的关系是配对的，A球只能与T球连接，G球只能与C球连接，这一特性，本模型是用如下结构方法实现的如图2和图3所示，代表A的红球和代表T的黄球均有一个直径φ10的白色园柱形突出物，A球白色园柱上开有一直径φ6园孔，T球白色园柱上伸出一直径φ6园棒，由于A、T之间是用二个氢(H)链结合起来的，因此在A球φ6园孔内前后各突起一个直径为φ3的半园形凸起物，在T球φ6园棒上，前后各开有一个直径为φ3的半园形凹槽，A、T的结合，可通过φ6园棒插入φ6园孔来实现；如图4和图5所示，代表G的兰球和代表C的绿球也各有一个直径φ10的白色园柱形突出物，G的白色园柱上也开有一个φ6园孔，C的白色园柱上也伸出一φ6园棒，由于G、C之间是用三个氢键结合起来的，因此在G球φ6园孔内沿园周对称地突起三个直径为φ3的半园形凸起物，在C球φ6园棒上，沿园周对称地开有三个直径为φ3的半园形凹槽，G、C之间的结合，靠φ6园棒插入φ6园孔来实现；由于A、T和G、C各自的φ3半园形凸起物和半园形凹槽数目和角度不同，前者为2(代表二个氢键)，后者为3(代表三个氢键)，因此A球只能与T球结合，G球只能与C球结合，A与C、T与G球之间不能结合(不能插入)，因此可实现A－T、G－C之间的严格配对关系。图6的φ6棕棒代表磷酸P，它可插入同一链上相邻二个色球互相对着的二个直径φ6的孔中，从而可将A、T、G、C四种色球连成单链。每一色球上开有二个直径φ6的孔，它们的位置一上一下、一左一右，分别对称地绕水平和垂直轴线旋转36°角，因而可保证每一螺旋上有10对色球，与真实DNA情况相同。为更加直观起见，可在A、T、G、C四种色球的顶部各分别刻上一个凸起的大字母“A”、“T”、“G”、“C”；在各色球的白色园柱部份，与φ3半园凸起物或半园槽相同的方位上，各刻上半个凸起的白色字母“H”，因此当二个配对色球结合后，在合成的白色园柱上可组成2个或3个完整的字母“H”，从H的个数可得知氢键的数目；在P棒上也可以刻上一个棕色的小凸字母“P”。一付DNA分子双螺旋结构积塑模型色球和P棒的数目可多可少，建议色球各取35个，P棒取126，这样利用一付积塑可构成一条有7个螺旋的DNA双链。如需构成更长的双链，可使用多付积塑。以下介绍DNA分子双螺旋结构积塑模型的几种模拟功能1.DNA分子双螺旋链的装配任意拟定一段遗传密码。如ATGCTGCT…，选择相应色球，用P棒将它们连成一条单链，然后根据A－T、G－C的配对关系，由一端开始为单链上每一色球连接一个互补配对色球，并依次用P棒将相邻配对色球连接起来，便可得到一条DNA双螺旋分子链。2.DNA分子的自我复制将一条DNA分子双链，从一端开始逐节断开，为断开的二条单链上的每一色球连接一个互补配对色球，再用P棒将相邻配对色球连接起来，由一端进行到另一端，最后可得二条完全相同的DNA双链，这过程便叫做DNA的自我复制。3.DNA重组(基因工程)“基因”指的是DNA分子链上的一个片断，通常包括成百上千对核苷酸，它是决定生物某种性状的遗传物质。所谓基因工程，指的是用人工方法有目的有计划地重组生物的DNA分子结构，以达到改良生物遗传特性、治疗生物遗传疾病甚至创造新型生物等目的。利用本模型，通过将一段DNA双链拼接到另一段双链上，或用一段DNA双链(正常基因)将另一条DNA双链中的一段双链(有害基因)置换出来，可模拟这种DNA的重组操作。基因工程是目前极为活跃的一个前沿科技领域，前途广阔，具有不可估量的未来。我们希望，通过本模型的多次实践，能够帮助人们建立起一些近代分子生物学的基本概念，并希望，在热衷于摆弄这付模型的孩子们中间，将出现一批未来的分子生物学家和基因工程师。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套ＤＮＡ分子双螺旋结构积塑模型，其特征是：ａ．这套ＤＮＡ分子双螺旋积塑模型由红、黄、兰绿四种优质塑料色球（分别代表Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ四种核苷）和一种优质棕色塑料色棒（代表磷酸Ｐ）共五种另件所组成。ｂ．红球和黄球直径φ１８，各带有一个直 径φ１０的白色园柱形突出物，在红球的白色园柱上开有一个直径φ６的园孔，园孔内部前后各突起一个直径φ３的半园形凸起物，在黄球的白色园柱上伸出一直径φ６的园棒，园棒前后各开有一个直径φ３的半园形凹槽，红球和黄球的结合，即Ａ与Ｔ的结合，可通过φ６园棒插入φ６园孔来实现。ｃ．兰球和绿球直径也是φ１８，也各带有一个直径φ１０的白色园柱形突出物，在兰球的白色园柱上开有一个直径φ６的园孔，园孔内部沿园周对称地突起三个直径φ３的半园形凸起物，在绿球的白色园柱上伸出一φ６园棒，在园棒周围对 称地开有三个直径φ３的半园形凹槽，兰球和绿球的结合，即Ｇ和Ｃ的结合，可通过φ６园棒插入φ６园孔来实现。ｄ．每个色球除带有一个白色园柱形突出物外，还各开有二个直径φ６的园孔，它们的位置一上一下、一左一右，分别对称地绕水平和垂直轴线旋转３６ 角。利用直径φ６的棕棒插入二个色球相对着的二个φ６园孔，可将任意二个色球连接起来，从而可组成ＤＮＡ单股螺旋链，所开φ６园孔的角度，可保证每一螺旋上有１０个色球，ｅ．每一对配对色球上的一个φ３半园形凸起物和一个φ３半园形凹槽代表一个氢（Ｈ ）键，由于Ａ、Ｔ和Ｇ、Ｃ色球上φ３半园形凸起物和半园形凹槽数目不同（一为２，一为３），角度不同，因此Ａ球只能与Ｔ球结合，Ｇ球只能与Ｃ球结合，Ａ与Ｃ、Ｇ与Ｔ球之间不能结合（不能插入），从而可实现Ａ－Ｔ、Ｇ－Ｃ之间的严格配对关系，利用这种配对关系，可组成互补配对的ＤＮＡ双螺旋链，并导致ＤＮＡ分子具有自我复制的功能。...

【技术特征摘要】
1.一套DNA分子双螺旋结构积塑模型，其特征是a.这套DNA分子双螺旋积塑模型由红、黄、兰、绿四种优质塑料色球(分别代表A、T、G、C四种核苷)和一种优质棕色塑料色棒(代表磷酸P)共五种另件所组成。b.红球和黄球直径φ18，各带有一个直径φ10的白色园柱形突出物，在红球的白色园柱上开有一个直径φ6的园孔，园孔内部前后各突起一个直径φ3的半园形凸起物，在黄球的白色园柱上伸出一直径φ6的园棒，园棒前后各开有一个直径φ3的半园形凹槽，红球和黄球的结合，即A与T的结合，可通过φ6园棒插入φ6园孔来实现。c.兰球和绿球直径也是φ18，也各带有一个直径φ10的白色园柱形突出物，在兰球的白色园柱上开有一个直径φ6的园孔，园孔内部沿园周对称地突起三个直径φ3的半园形凸起物，在绿球的白色园柱上伸出一φ6园棒，在园棒周围对称地开有三个直径φ3的半园形凹槽，兰球和绿球的结合，即G与C的结合，可通过φ6园棒插入φ6园孔来实现。d.每个色球除带有一个白色园柱形突出物外，还各开有二个直径φ6的园孔，它们的位置一上一下，一左一右，分别对称地绕水平和垂直轴线旋转36角。利用直径φ6的棕棒插入二个色球相对着的二个φ6园孔，可将任意二个色球连接起来，从而可组成DNA单股螺旋链，所开φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宇威，
申请(专利权)人：林宇威，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]