实验一 普通光学显微镜的使用与生物绘图.doc

实验一 普通光学显微镜的使用与生物绘图【目的要求】 1. 了解显微镜的构造和各部分的性能，学习并掌握正确的使用技术和保养措施；2. 学会制作临时装片、徒手切片的方法。3学会绘制生物图。【材料和用品】 显微镜、微藻培养液【实验内容与方法】（一）普通光学显微镜的基本构造、使用方法及保护1、显微镜的基本结构显微镜构造很复杂，种类很多，但基本结构是由机械和光学两大部分构成，现分述如下：1.1 机械部分它是为光学部分服务的部件，包括以下六部分：(1) 镜 座：显微镜最下面呈马蹄形或圆形的部分，起稳定和支持显微镜作用。(2) 镜 柱：直立于镜座上的短柱，支持显微镜的其它部分。(3) 镜 臂：弯曲成马蹄形的部分，便于手持，下端与镜柱相连接的地方有一个倾斜关节，可使镜臂倾斜，便于观察。 (4) 载物台：自镜臂下端向前伸出，放置标本用的平台，其中央有一个园孔，叫通光孔。台上有一移动器（老式的左右各有一个压片夹），用以固定和移动标本。(5) 镜 筒：和镜臂上方连接的园筒部分。有的显微镜镜筒内有一抽管，可适当抽长，一般长度是160-170mm。镜筒上端装有目镜，下端有一个可转动的园盘，叫物镜转换器（或叫物镜旋转盘），其上装有2-4 个物镜。(6) 调焦器：为镜壁上两种可转动的螺旋，一大一小，能使镜筒上下移动，调节焦距。大的叫粗调焦器，升降镜筒较快，用于低倍镜对焦；小的叫细调焦器，升降镜筒较慢。1.2 光学部分由接目镜、接物镜、反光镜、聚光器等四部件组成。(1) 接目镜：装于镜筒上方，由两组透镜构成，接目镜的作用是把接物镜所形成的倒立实像再放大成为一个虚像。接目镜上刻有5，8，10，15，25等符号，表示放大倍数。我们所观察到的标本的物像，其放大倍数是接物镜和接目镜放大倍数的乘积。如接物镜是10，接目镜是8，其物像的放大倍数是10880 倍。可在接目镜内两个透镜间的光栏上可装一根剪短的毛发，做为指针，用以指示要观察的材料。(2) 接物镜：装在镜筒下端物镜转换器的孔中，一般的显微镜有 2-4 个接物镜镜头，每个镜头都是由一系列的复式透镜组成的，其上也有放大倍数记号，有4，10，40及100。4及10接物镜是低倍镜，40是高倍镜，100是油镜。低倍镜常用于搜索观察对象及观察标本全貌，高倍镜则用于观察标本某部分或较细微的结构，油镜则常用于观察微生物或动植物更细微的结构。(3) 聚光器（集光器）：位于载物台（通光孔）下方，由两块或数块镜组成，它能将反光镜反射来的光线集中以射入接物镜和接目镜，有的聚光器可升降，便于调光，集光器下有一可伸缩的园形光圈，叫虹彩光圈，可调集光器口径的大小和照射面，以调节光线强弱（有的显微镜只有遮光极而无集光器）。光线过强时，可缩小虹彩光圈。(4) 反光镜：是显微镜观察时获得光源的装置，位于显微镜镜座中央，一面为平面镜，一面为凹面镜。转动反光镜，可使外面光线通过集光器照射到标本上。使用时，光线强用平面镜，光线弱用凹面镜。2、显微镜的使用方法（1）取好光源（调光）用显微镜观察标本前，先要取好光源。首先把显微镜放在自己左肩一侧台前，镜座距桌边约两寸，镜臂朝自己，镜筒朝外。用手转动物镜转换器，使低倍接物镜和镜筒成一直线，正对通光孔。用左眼从接目镜向下注视，同时用手拨动反光镜，让镜面对着光源，当看到圆形镜界（视野）呈现光亮而均匀的时候即调好光了，如视野阴暗不明，则需再调节反光镜和集光器，直到视野明亮均匀为止。若为自带电源，则在使用前打开电源开关，逐步调节光亮度旋钮，直至亮度合适为止。(2) 观察将要观察的玻片标本放在载物台通光孔的中央，玻片标本两端用压片夹夹紧，再用手沿顺时针方向旋转粗调节器，把镜筒徐徐降到物镜头差不多接近玻片标本（约半厘米）为止（从侧面观察下降镜筒）。然后左眼观察，边观察边用调节器将镜筒徐徐上升（逆时针方向旋转粗调节器）直到发现物象，观察清晰为止。如果观察部分不在视野中心，可移动玻片标本到视野中心，再上下转动粗调节器至物象清晰为止。如果要观察视野内某部分更细微的结构，则需要用高倍镜观察，首先要把观察的部分移至视野中心，然后移动物镜转换器换上高倍镜（使正对通光孔）（使用镜头转化器，不要直接扳动镜头），再用粗调节器徐徐将镜筒距离调整，至视野中出现物象，然后用细调节器调节到看清物象止。如光线太弱，可放大虹彩光圈的口径或调节光亮度旋钮。高倍镜下观察的标本，如果放大倍数还不够，可用油镜，换用前，同样要先在高倍镜下观察，把要观察的部分放在视野的正中央。观察到清晰的物象之后，在盖玻片上表面的中央滴一小滴香柏油，再换上油镜头，使油镜头与香柏油接触，然后由目镜观察。一边观察，一边用手稍移动细调节器（切忌用粗调节器）以看清物象。用油镜观察完毕后，转开油镜，必须用擦镜纸点二甲苯擦去镜头上的香柏油。下降镜筒，直立反光镜，使光学部件的光线不再对在一条直线上。应当了解的是，在显微镜中观察到的物象是倒象，因此移动玻片时，应注意移动方向。如果要使物象左移动就要向右移动玻片，同样要使物象向前移动，就要向后移动玻片。观察结束后，降下载物台，取掉载玻片，光源调至最弱后关闭电源（为防止下次打开电源时因电流过大烧毁照明灯泡，请在关闭电源前一定将光源亮度调至最暗）。3、显微镜的保养(1) 取送显微镜时，必须右手握住镜臂，左手托住镜座，轻拿轻放。(2) 显微镜的使用，一定要按实验指导写的方法和步骤，认真仔细去做，不然，容易损坏标本和镜头，又达不到看清物象的目的。(3) 观察标本时，一定要先用低倍镜观察，再用高倍镜，低倍镜能看清，就不必用高倍镜。(4) 不能用硬纸擦透镜，必须用干净的擦镜纸或细软纱布，朝一个方向擦试透镜，以免损坏镜头。(5) 不要随便转动粗细调节器，以免机器损伤，调节失灵。(6) 载物台要保持清洁、干净，不要让水或其他液体（酸、碱或其他化学药品等）流到台上，以免生锈或腐蚀。(7) 避免阳光直接照射，要防潮湿、防灰尘，经常保持镜体和镜体箱的干燥和清洁。4、显微镜的类型(1) 光学显微镜 主要有普通光学显微镜、体视显微镜、暗视野显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、相差显微镜等，另外按目镜筒数可分单筒（目）和双筒显微镜，按使用人数可分单人、双人和多人用显微镜等。(2) 电子显微镜 主要有扫描电子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道电子显微镜等。（二）微藻细胞临时装片制作及形态、结构的观察擦净载玻片和盖玻片，即将浸洗过的玻片用纱布擦干，擦盖玻片时，应十分小心。在载玻片中央加一滴藻细胞培养液，将盖玻片压好制成标本片（盖玻片一端要先接触载玻片，然后将另一端轻轻放下，不要产生气泡），将标本片置于镜台上，先练习低倍镜的使用，然后再换高倍镜观察，绘出藻细胞形态图。（三）生物绘图1、生物绘图的要求(1) 具有高度的科学性，不得有科学性错误。形态结构要准确，比例要正确，要求真实感，立体感，精美而美观。(2) 图面要力求整洁，铅笔要保持尖锐，尽量少用橡皮。(3) 绘图大小要适宜，位置略偏左，右边留着注图。(4) 绘图的线条要光滑、匀称，点点要大小一致。(5) 绘图要完善，字体用正楷，大小要均匀，不能潦草。注图线用直尺画出，间隔要均匀，且一般多向右边引出，图注部分接近时可用折线，但注图线之间不能交叉，图注要尽量排列整齐。(6) 绘图完成后在绘图纸上方要写明实验名称、班级、姓名、时间，在图的下方注明图名及放大倍数。2、生物绘图的方法生物绘图的方法有多种，最常见的是点点衬阴法和线条衬阴法。点点衬阴法即将图形画出后，用铅笔点出圆点，以表示明暗和深浅，给予立体感。在暗处点要密，明处要疏，但要求点要均匀，点点要从明处点起，一行行交互着点，物体上的斑纹描出再点点衬阴。线条衬阴法又称涂抹阴影法，是依靠线条的疏密来表示阴暗和深浅。点点衬阴法要求不能用涂抹阴影的方法以代替点点。3、生物绘图的步骤(1) 绘图前认真的观察标本，搞清实物标本的结构特点，切忌抄书或平空想象。(2) 用 HB 铅笔轻轻将图轮廓画出，作为草图要掌握好比例和位置。(3) 在草图的基础上绘详图，此时要用 2H 和3H 铅笔，线条要流畅，点要匀称，点线不要重复描绘。(4) 按注图要求绘图，写上图名及班级、姓名、放大倍数等。【实验报告】按实验目的的要求完成实验内容和实验报告，报告要求：1. 写出使用普通光学显微镜的注意事项。2. 按生物绘图的要求准确绘出藻细胞形态并标注其基本结构。实验二 细胞的形态与结构观察【目的与要求】 1. 掌握植物临时装片、植物生活细胞的基本结构及其特点。2. 掌握徒手切片的制作方法【材料和用品】 洋葱鳞茎、西红柿老熟果实、蚕豆叶、菠菜、生物显微镜、镊子、解剖针、刀片、载玻片、盖玻片、蒸馏水、吸水纸、蒸馏水、碘液(碘、碘化钾)【实验内容与方法】 （一）制作临时装片 用手或镊子将洋葱鳞叶表皮或新鲜蚕豆叶下表皮撕下剪成约 3 5 毫米的小片。在载玻片上滴一滴水，将剪好的表皮浸入水滴内（注意表皮的外面应朝上），并用解剖针挑平，再加盖玻片。加盖玻片的方法是先从一边接触水滴，另一边用针顶住慢慢放下，以免产生气泡。如盖玻片内的水未充满，可用滴管吸水从盖玻片的一侧滴入；如果水太多浸出盖玻片外，可用吸水纸将多余的水吸去，这样装好的片子就可以进行镜检。 （二）徒手切片法 1将植物材料切成 0.5cm 见方， 1-2cm 长的长方条。如果是叶片，则把叶片切成 0.5cm 宽的窄条，夹在胡萝卜 ( 或萝卜或通草 ) 等长方条的切口内。 2取上述一个长方条用左手的拇指和食指拿着，使长方条上端露出 1-2mm 高，并以无名指顶住材料。用右手拿着刀片的一端。 3把材料上端和刀刃先蘸些水，并使材料成直立方向，刀片成水平方向，自外向内把材料上端切去少许，使切口成光滑的断面，并在切口蘸水，接着按同法把材料切成极薄的薄片（愈薄愈好）。切时要用臂力，不要用腕力及指力，刀片切割方向由左前方向右后方拉切；拉切的速度宜较快，不要中途停顿。把切下的切片用小镊子或解剖针拨入表面皿的清水中，切时材料的切面经常蘸水，起润滑作用。 4初切时必须反复练习，并多切一些，从中选取最好的薄片进行装片观察。 5如需染色，可把薄片放入盛有染色液的表面皿内，染色约 1 分钟，轻轻取出放入另一盛清水的表面皿内漂洗，之后，即可装片观察。 也可以在载玻片上直接染色，即先把薄片放在载玻片上，滴一滴染色液。约 1 分钟，倾去染色液，再滴几滴清水，稍微摇动，再把清水倾去，然后再滴一滴清水，盖上盖玻片，便可镜检。 （三）植物生活细胞的观察1表皮细胞的结构（1）细胞壁（2）细胞质（3）细胞核（4）液泡2果肉离散细胞的观察用解剖针挑取已经成熟透之西红柿果肉少许（以临近果皮的部分为好），放在载玻片上，加一滴蒸馏水，用针将果肉细胞拔均，越分散越好，加上盖玻片，在低倍镜下观察，可以看到圆形的或卵圆形的离散细胞。实验三 动物组织和植物组织的观察【目的与要求】1.了解动物四大类组织的结构特点及其与功能的关系。2.了解各种组织的形态特征，理解植物组织的形态结构和生理机能的辩证关系。【材料和用品】单层扁平上皮切片、复层鳞状上皮切片、疏松结缔组织切片、软骨组织切片、骨骼肌纵切片、滑肌细胞分离装片、心肌切片、脊髓制片、玉米根尖纵切片、棉花戏横切片、刺槐及松木材的分离材料、梨、女贞叶、南瓜茎纵切片、松针叶横切片、桔皮、显微镜、镊子、解剖针、保安刀片、载玻片、盖玻片、蒸馏水、滴管。【实验内容与方法】（一）动物基本组织的观察1、上皮组织（1）单层扁平上皮 取用AgNO3染色的猫肠系膜平铺片，置显微镜下观察。观察标本最薄的地方。棕黄色的背景为不规则形或多边形的上皮细胞，大小相近。相邻细胞之间被黑色波浪形的线条。上皮细胞排列紧密，细胞核扁圆形，无色或淡黄色，位于细胞中央。（2）复层鳞状上皮 取猫食道横切片，观察到的是复层扁平上皮的垂直切面。在低倍镜下找到靠管腔的上皮部位，然后换高倍镜观察。复层扁平上皮由多层细胞构成，各层细胞形状不一。上皮与深面结缔组织的交界起伏不平，两者之间隔以基膜。可观察到基底层的细胞为低柱状，细胞核染色较深，呈卵圆形，胞质少，细胞界限不清楚。此层以上的细胞渐为多角形，接近表层细胞由数层扁平细胞组成。细胞核小，呈梭形。2、结缔组织（1）疏松结缔组织 取动物皮下疏松结缔组织平铺片，先在低倍镜下选择最薄、纤维分布均匀处观察，然后换高倍镜观察。疏松结缔组织由细胞、纤维和基质所组成。细胞散在交错成网的纤维中，纤维主要为成束的胶原纤维和单根的弹性纤维。（2）软骨组织 取透明软骨切片，软骨基质染成相同均匀的颜色，其中有许多圆形或卵圆形的小窝，称之为陷窝。陷窝内有软骨细胞，细胞核染成深色。3、肌肉组织（1）骨骼肌（横纹肌） 取骨骼肌纵切片。低倍镜下横纹肌细胞呈长柱状，在细胞间有染色较淡的结缔组织，并可见成纤维细胞核。高倍镜下，可见横纹肌细胞内有很多纵行的肌原纤维，其上有明暗相间的横纹。每一肌纤维内有许多位于细胞边缘的细胞核。（2）平滑肌 取平滑肌细胞分离装片标本。平滑肌细胞为长梭形，染成红色，细胞核长圆形，位于细胞中央，细胞无横纹。（3）心肌 取心肌切片。在纵切面上，心肌细胞彼此以分支相连，核卵圆形，位于心肌细胞中央。调暗光线，可见心肌细胞的横纹，但不及骨骼肌的明显。在心肌细胞及其分支上，可见到染色较深的横线，即闰盘。4、神经组织观察脊髓制片，找到多角形的神经细胞。在高倍镜下可看到细胞体部有一个大而圆的细胞核，着色浅，内有内1-2个核仁。细胞体向外突出部分称为胞突。由于突起在制片时已被切断，故难以辨别轴突和树突。（二）、植物组织的观察1、分生组织注意根尖（或茎尖）分生组织细胞的特点是：细胞小、壁薄、原生质丰富、细胞核大并位于细胞的中央，没有液泡或公有分散的小液泡，细胞排列紧密。想想看，分生组织有哪几类？ 2、薄壁组织可以看到表皮以内的皮层部分和茎最中心的髓部都是由薄壁细胞构成的基本组织，它们的共同结构特点是：细胞体积较大，多为等直径球形、椭圆形或多面体（纵切为长术状的细胞），细胞壁薄、胞间隙较大。 薄壁组织根据它们的结构和机能的不同又分为同化组织、分为贮藏组织、贮水组织和通气组织等。实验材料能见到几种？ （三）、用镊子撕取女贞叶的下表皮，制成临时装片，置显微镜下观察，可见表皮是一层排列紧密、没有细胞间隙的细胞，表皮细胞外壁增厚，外表常被有角质层、蜡质层、毛等附属物。在表皮细胞中，可见成对的肾形的保卫细胞分布其中（这些肾形的细胞有叶绿体和细胞核），两个肾形的保卫细胞之间留下的小孔称为气孔。 4、输导组织 观察南瓜茎纵切片中心的导管、筛管和伴胞，木质部有下列五种类型的导管： ）环纹导管：导管管口直径较小，增厚的次生壁部分呈环状。 ）螺纹导管：管径稍大，增厚部分呈螺旋状，现出螺旋纹理。 ）梯纹导管：管径较大，增厚部分较多，连成梯状。 ）网纹导管：）孔纹导管：增厚部分几乎布满整个壁，不增厚部分即为纹孔。 在木质部的两侧都有韧皮部，可找到筛管和伴胞。筛管是由许多活细胞连接而成的长管，横壁上有许多小孔，称筛孔。有筛孔的横壁叫筛板。筛管旁边的狭长形小细胞为伴胞。 5、机械组织 ）用镊子取少许木材分离材料，制成临时装片，观察纤维细胞，是一些两头尖长、细长、细胞腔狭长已死的厚壁细胞。 ）观察示范的棉茎厚角组织和梨的石细胞，可见棉茎表皮内方的厚角组织细胞仅在细胞的角上加厚。梨的石细胞为一些等直径、细胞腔很小、壁上有许多孔道的厚壁细胞。 6、树脂道等观察松针叶切片内的树脂道，由裂生的细胞间隙组成，贯穿于植物体中，管边的外围为产生树脂的上皮细胞所包围。 观察桔皮油囊为大型的椭圆形腔隙，腔隙四周可见到部分损坏溶解的细胞，腔内有浅黄色的挥发油。 【实验报告】 、绘几个基本组织的细胞。 、绘部分表皮，示气孔及保卫细胞。 、绘南瓜茎的导管及筛管图，并注明各部分名称。 实验四 原生动物的显微观察【目的要求】 1 通过对眼虫、变形虫、大草履虫等的观察，了解原生动物的主要特征。2 学习研究微型生物的基本方法。【材料和用品】眼虫培养液、变形虫培养液、大草履虫培养液。【实验内容】利用叶绿素能溶于有机溶剂的特性，用丙酮将叶绿素从叶中提取出来，再运用一些简单的物理和化学方法鉴定叶绿素的理化性质。1眼虫取眼虫培养液 1 滴制成临时装片，在低倍镜下观察。眼虫呈纺缍形，前端钝圆，后端尖锐。眼虫借鞭毛的摆动能快速游动，有时会变成圆球形在原地转动。若游动过快，可用吸水纸吸去部分水分，使其固定。在其前端一侧有1 红色眼点。加I2-KI 溶液将其杀死，可以看清前端有胞口、胞咽和储蓄泡，储蓄泡周围有1 至多个伸缩泡。体内有多个载色体。细胞核位于细胞中央。使视野变暗，可以看到从胞口伸出的1 根鞭毛。2变形虫用吸管从材料培养液底都的泥沙里面或从培养液中吸取 1 滴水液，做成临时装片，用低倍镜观察。变形虫虫体较小，且几乎透明，在镜下呈极浅的蓝色（应将光线调暗些），故应仔细留意视野中的小亮点，看它是否缓慢移动。找到 1 个变形虫后，将其移至视野中央，换高倍镜观察，注意要随变形虫的运动而随时移动载玻片，以保持其在视野中。变形虫的质膜极薄，显微镜下不能明确区分。细胞质可清楚地区分为2 部分，靠近质膜的部分，薄而透明，无颗粒，为外质；中央部分较暗，具颗粒，为内质。在内质中央有1 个呈扁圆形，较内质略为稠密的结构，为细胞核。变形虫体内可看到一些大小不同的食物泡和伸缩泡。伸缩泡是1 个清晰透明的圆形泡，时隐时现（注意它的作用）。注意变形虫的运动和伪足形成的过程。3大草履虫滴 1 滴草履虫培养液制成临时装片，在低倍镜下观察，可见许多形似草鞋的草履虫。若其游动太快，可用吸水纸在盖玻片一侧吸去一些水，等静止后，再行观察。首先分辨出草履虫的前、后端，前端较圆后端较尖。选择1 个比较清晰而不太活动的草履虫，将光线调暗一些观察，可见虫体长满纤毛，并时时摆动。在虫体的前端稍后，有一斜向后直达体中部的口沟，口沟后端有胞口，其下连一短管为胞咽。虫体最外为表膜，有弹性，当虫体穿过棉纤维时，体形可以改变。表膜以内是透明的外质，外质内有椭圆形的刺丝泡。外质以内是颗粒状的内质，里面有食物泡，前后有2 个伸缩泡，当伸缩泡缩小时，可见其周围有6-7 个放射状的长形小管-收集管。请注意前、后伸缩泡之间及伸缩泡与收集管之间的收缩规律。它们有何功能？草履虫有 2 个细胞核，位于内质里，小核不易看到，在盖玻片一边滴1 滴5的冰醋酸，另一边用吸水纸吸水，过23min 后，在光线充足的情况下，用低倍镜即可见到肾形的大核，换高倍镜，在大核凹处可见有一点状的结构，即为小核。【实验报告】1绘眼虫的形态结构图并注明各部分的名称。2绘草履虫的形态结构图并注明各部分的名称。实验五 洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察【目的要求】 1、初步学会对植物组织、细胞的固定、离析和压片方法，2、了解有丝分裂的全过程及其染色体的动态变化情况，3、掌握有丝分裂各时期的特征。【实验原理】有丝分裂是细胞均等增殖的过程，是体细胞分裂的主要方式。在有丝分裂过程中，细胞内每条染色体都能复制一份，然后分配到子细胞中，因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目、形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。【材料和用品】（一）材料洋葱根尖（二）用品显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子15%HCl（质量分数）和95酒精（体积分数）的混合液（1：1）、0.01gmL 龙胆紫溶液【实验内容与方法】1、洋葱根尖的培养在实验课前 34 天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方，注意经常换水，使洋葱的底部总是接触到水。待根长5 cm 时，可取生长健壮的根尖制片观察。2、装片的制作(1) 解离 下午2 时是洋葱有丝分裂的高峰期，可在此时剪取洋葱的根尖2 mm3 mm，立即放入含15%HCl 和95酒精的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3 min5 min后取出根尖。(2) 漂洗 待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min.(3) 染色 把洋葱根尖放进盛有0.01gmL 龙胆紫溶液的玻璃皿中，染色3 min5 min。(4) 制片 用镊子将这段洋葱根取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并且用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指垂直轻压盖波片，以使细胞分散开。3、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察(1) 低倍镜观察：把制作成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，慢慢移动装片，要求找到分生巨细胞，它的特点是：细胞呈正方形，排