普通生物学实验.ppt

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1、普通生物学实验内容 实验一 显微镜的构造和使用方法 实验二 显微镜临时装片方法以及 微生物标本长度的测量 实验三 生物绘图技术 实验四 真核细胞结构观察 实验五 蛋白质沉淀反应 实验六 血型的测定,实验一 显微镜的构造和使用方法 一、实验目的 1、掌握一般光学显微镜的基本构造和功能。2、学会正确使用显微镜及其保护方法。二、实验材料和用品 1、实验材料：植物花粉或花瓣 2、实验器材及用品：生物显微镜；载玻片；盖玻片；镊子；滴 管；吸水纸；擦镜纸；二甲苯。三、一般光学显微镜的结构 1、机械部分：用来装置与调节光学部分。包括以下部件：,镜座：用以稳定和支持显微镜。镜柱：镜座上的短柱，联系于镜座与镜臂

2、之间，用以支持 显微镜的其他部分。镜臂：它有支撑镜筒、载物台、照明装置以及调节焦距装 置等作用。镜筒：视线通过之圆筒。上端为接目镜、下端为旋转器。旋转器上有2-4个接物镜。调节器：一般安装在镜筒后方的两侧，有粗细两种调节 器，调节焦距之用。粗调节器可使镜筒作较大幅 度升降。细调节器作比较精细的调节，能缓缓地控 制镜筒升降。,转换器：一般都装在镜筒下方，由两个金属圆盘叠合组成，上有2-4个孔，可依接物镜放大倍数高低，顺序安 装3-4个接物镜。转动转换器，可更换不同放大倍 数的接物镜。载物台：为放置标本的平台。位于镜筒的下方，中央有一 孔，为光线通路，台上装有一对压片夹，用来固定 标本。有的载物台

3、上装有标本移动器，既可固定标 本，又可前后左右移动标本。标本移动器上有标 尺，用以寻找物象。以上部件见图1-1。,2、光学部分：包括产生物像的光学系统和照明光学系统两部分。接目镜：装在镜筒上端，有5、8、10、15等不 同放大倍数，根据需要选择一个接目镜插入镜 筒中使用。接物镜：一台显微镜常有2-4个接物镜，分低倍（10）、高倍镜（45或40）和油镜（90或 100）。在接物镜上刻有镜口率为0.3、0.5、1.25等标记，这些标记的数字越大，其放大率 越 高。显微镜的总放大倍数是接目镜的放大倍 数与接物镜的放大倍数的相乘积。,聚光器和光圈：装置在载物台下面。聚光器是由一组聚 光透镜组成，其作用

4、是聚焦反光镜所反 射的光线于观察物上，光圈位于聚光器 下方，由多个金属页片组合而成，有一小 柄控制。推移小柄，可使光圈孔径缩小 或放大，藉以调节入射光量，使照明调 到最适程度。反光镜：在聚光器下面，由一平面镜和一凹面镜组成，它是把光源射来的光线反射向上，使穿过聚光 器，照明标本。,四、光学显微镜的成像原理 显微镜的放大作用是通过透镜来完成的，单透镜成像具有像差和色差，影响物像质量。由单透镜组合而成的透镜组相当于一个凸透镜，放大作用更好，可消除或部分消除像差和色差。图1-2是显微镜的成像原理模式。AB 和眼睛的距离为显微镜的明视距离，标本AB的像经过L0（物镜）后到AB 处成为一个放大倒立的实像

5、（中间像），F为L0的后焦点。当光线传到Le（目镜）时，在AB 处，AB 被放大成一个直立的虚像，然后传递到视网膜AB 上，标本AB就被放大了，人眼看到的是AB被放大后的虚像，AB与原样品像的方向是相反的。见图1-2。,五、显微镜的性能 显微镜分辨能力的高低决定于光学系统各部件的质量。物像放大后，能否呈现清晰的细微结构，主要取决于物镜性能，其次为目镜和聚光器的性能。1、数值孔径：也叫做镜口率（或开口率），简写为NA，在物镜和聚光器上都标有它们的数值孔径，数值孔径是物镜和聚光器的主要参数，也是判断它们性能的重要指标。数值孔径和显微镜的光学性能有密切的关系，它与显微镜的分辨率成正比，与焦深成反比，

6、与镜像亮度的平方根成正比。数值孔径可用下式表示：式中：n-物镜与标本之间的介质折射率；-物镜的镜口角。见图1-3。,2、分辨率：分辨率是指分辨物像细微结构的能力。分辨率常用可分辨出的物像两点间的最短距离（D）表示，而D又和二分之一波长（）及物镜的数值孔径有关。因为光波只能对其波长较长的物体造像，若某个物体小于二分之一波长，光线可绕过该物体，不能造像。D可用下式计算：D/（2NA）可见光的波长为0.40.7m，平均波长为0.55m。若用数值孔径为0.65的物镜，则D0.55m/（20.65）0.42m，这表示被检物体在0.42m以上时可被观察到，若小于0.42m就不能视见。如果使用数值孔径为1.

7、25的物镜，则D0.22m。凡被检物体长度大于这个数值，均能视见。由此可见，D值愈小，分辨率（分辨能力）愈高，物像愈清楚。,根据上式，可通过以下措施来提高光学显微镜的分辨率：减低波长；增大折射率；加大镜口角来提高分辨率。见图1-4。以紫外线作光源的显微镜和电子显微镜就是利用短光波来提高分辨率以检视更小的物像的。物镜分辨率的高低与造像清晰度有密切的关系。目镜没有这种性能。目镜只放大物镜所造的像。,3、放大率：显微镜首先经过物镜第一次放大物像，目镜在明视距离形成第二次放大像。放大率就是放大物像原物体两者大小之比例。因此，显微镜的放大率（V）等于物镜放大率（V1）和目镜放大率（V2）的乘积，即：VV

8、1 V2 比较精确的计算方法，可用下列公式求得：M=式中：F1 物镜焦离；F2 目镜焦距；光学筒长；M 显微镜放大倍数；S 明视距离；物镜的放大倍数；目镜的放大倍数；,F1,S F2,F1,S F2,4、焦深：在显微镜下观察一个标本时，焦点对在某一像面时，物像最清晰，该像面称为焦平面。在视野内除了目的面以外，还能在焦平面的上面和下面看见物像，这两个面之间的距离称为焦深。物镜的焦深和数值孔径及放大率成反比：即数值孔径和放大率愈大，焦深愈小。因此，调节油镜（或高倍镜）比调节低倍镜要更加仔细，否则容易使物像滑过而找不到。,六、一般光学显微镜的使用方法和保护 1、使用方法：使用显微镜时，应按下述步骤进

9、行：注意姿势：镜检者姿势端正，镜臂向着自己，一般用左眼 观察，右眼便于绘图或记录。两眼必须同时睁开，以减少 疲劳。选好光源：晴朗的白昼，面对窗外静射光线，有时也可利用 20-40瓦日光灯。当然，最好的光源是专为显微镜照明用的 聚丝灯光。,调好光照：先把低倍接物镜转至镜筒下方，使距载物台的1cm 处，然后将聚光器升到最高，光圈放到最大。至此，一面由接 目镜观察，一面转动反光镜，使得到充分的照明。注意：接着 观察标本时，显微镜和反光镜都不要动，而光圈大小和聚光器 高低可依所用接目镜不同和所观察物体的大小厚薄的差异而随 时调节。低倍接物镜观察：将玻片标本放在载物台上，使待检查部分位 于低倍镜正下方，

10、然后将接物镜降至距标本约0.5cm处，用左 眼看接目镜进行观察，并用粗调节器慢慢向上旋转镜筒，直至 影像出现，并找出最适于观察的部分，再用标本移动器推移到 视野中央，改用细调节器调节，让物像十分清楚，调节光圈的 大小和聚光器的高低，使视野中的光亮适度，以便仔细观察。,高倍接物镜观察：使用高倍接物镜时，一定先从低倍镜开始。用低倍接物镜找到目的物后，把要详细观察 的部分移到视野正中，然后再将高倍接物镜 旋转到镜筒正下方，转动细调节器，略升高 镜筒，调节聚光器和细调节器，使物像达到 最清晰为止。注意：在高倍接物镜下调节焦 距时，切勿使用粗调节器，以免压坏标 本，损坏显微镜。,油镜观察：用高倍镜找到目

11、的物，并推移到视野中央，用粗调节 器提升镜筒，将油镜头转至镜筒正下方，在已找好的 观察部位滴上一滴镜油（香柏油），用粗调节器将镜 筒小心下降，同时目光应从显微镜的侧面观察，直至 油镜头浸入油滴。再从接目镜观察，进一步调节光线（一般用虹彩光圈来调节视野的明暗程度），当出现 观察物的物象时，改用细调节器，使物像清晰。油浸 物镜的工作距离（指物镜前透镜的表面到被检物体之 间的距离）很短，一般在0.2mm以内，再加上一些光 学显微镜的油浸物镜没有“弹簧装置”，因此使用油浸 物镜时要特别细心，避免由于“调焦”不慎而压碎标本 片并使物镜受损。不同物镜的焦距，工作距离和虹彩 光圈的关系图见图1-5。观察完毕

12、后，旋开镜头，用擦镜纸沾一滴二甲苯抹去 油镜上的香柏油，再用干净擦镜纸将镜头抹干。,2、显微镜的保护：显微镜是精密光学仪器，使用时一定要小心，注意保护。切忌水、酒精或其他化学药品等物浸损镜头、载物台或其它部分，显微镜的光学玻璃部分，切勿用手、手帕或其他纸张擦拭，只能用擦镜纸或绸布来轻擦。显微镜使用完毕，移去标本，将镜头移向两侧转成“八”字，再将镜筒下降，关闭光圈，适当下降聚光器，并把反光镜直立，送还原处。提放显微镜时，一定要右手握镜臂，左手托镜座，平贴胸部，轻提放。,七、课堂练习 1、“上”字装片：取“上”字装片，放置载物台上，用低倍镜进行观察。注意 视野内看到的字形。用移动器上下左右移动装片

13、，看物象移动 的方向如何，为什么？2、临时制片(或标本切片)观察：用滴管取蒸馏水1滴，滴到载玻片上，然后把植物花朵的 雄蕊轻轻地蘸在载玻片水滴上（加盖玻片），置载物台上按显 微镜使用方法进行操作，在低倍镜和高倍镜下观察植物花粉的 形态。,八、作业 1、使用显微镜应注意些什么？2、光学显微镜的性能主要决定于什么？3、显微镜中所观察到的物体位置、移动方向与实际的差 别是什么？为什么？,实验二 显微镜临时装片方法以及 微生物标本长度的测量 一、实验目的 1、掌握制备用于显微镜观察的临时玻片。2、熟悉显微测量标本长度的台微尺，目微尺的结构及 使用原理。3、掌握显微镜下标本长度的测量方法。二、实验材料和

14、用品 1、实验材料：扁藻培养液（活体材料）2、器材及用品：生物显微镜；镜台测微尺（台微尺）；目镜测微尺（目微尺）；载玻片；盖玻 片；滴管；吸水纸；镊子。,三、实验原理 微生物细胞的大小是微生物重要的形态特征之一，由于菌体微小，只能在显微镜下测量。用于测量微生物细胞大小的工具有目镜测微尺和镜台测微尺。1、目镜测微尺（见图2-1）是一块圆形玻片，在玻片中央把5mm长度刻成50等分，或把10mm长度刻成100等分。测量时，将其放在接目镜中的隔板上（此处正好与物镜放大的中间物像重叠）用于测量经显微镜放大后的细胞物像。由于不同目镜、物镜组合的放大倍数不相同，目镜测微尺每格实际表示的长度也不一样，因此，目

15、镜测微尺测量微生物细胞大小时须先用置于镜台上的镜台测微尺校正，以求出在一定放大倍数下，目镜测微尺每小格所代表的相对长度。,2、镜台测微尺（见图2-2）是中央部分刻有精确等分线的专用载玻片，一般将1mm等分为10中格，每中格0.1mm，每个中格又等分为10小格，共100小格，每小格为0.01mm(即10m)，是专门用来校正目镜测微尺的。校正时，将镜台测微尺放在载物台上，由于镜台测微尺与细胞标本是处于同一位置，都要经过物镜和目镜的两次放大成像进入视野，即镜台测微尺随着显微镜总放大倍数的放大而放大，因此，从镜台测微尺上得到的读数就是细胞的真实大小，所以用镜台测微尺的已知长度在一定放大倍数下校正目镜测

16、微尺，即可求出目镜测微尺每格所代表的实际长度，然后移去镜台测微尺，换上待测标本片，用校正好的目镜测微尺在同样放大倍数下测量微生物细胞大小。,四、实验方法（一）临时装片的制作方法（见图2-3）1、用滴管取一滴培养液，放在洁净的载玻片中央。2、用镊子夹起玻片，使盖玻片的一边接触水滴的边缘，然后慢慢地放开盖玻片，这样盖玻片下的空气给排挤 掉，可以避免产生气泡。3、为了使细胞的结构在显微镜下观察得更清楚，有时临 时装片需要着色。方法是：在盖玻片的一边加一滴染 色剂，在盖玻片的另一边用吸水纸吸水，让染色剂迅 速扩散进去，也可在盖盖玻片之前加染色剂。4、盖玻片下的液体过多，材料和盖玻片就容易浮动，妨碍 观

17、察，必须用吸水纸从侧面吸去一部分液体。反之，液 体不足，容易产生气泡，可以用滴管加一滴水液在盖玻 片的一边，让水滴徐徐渗入，压出气泡。,（二）目镜测微尺、镜台测微尺的操作方法及细胞 大小的测定 1、目镜测微尺的校正：把目镜的上透镜旋下，将目镜测微尺的刻度朝下轻轻地装入目镜的隔板上，把镜台测微尺置于载物台上，刻度朝上。先用低倍镜观察，对准焦距，视野中看清镜台测微尺的刻度后，转动目镜，使目镜测微尺与镜台测微尺的刻度平行，移动推进器，使两尺重叠，再使两尺的“0”刻度完全重合，定位后，仔细寻找两尺第二个完全重合的刻度（图2-4），计数两重合刻度之间目镜测微尺的格数和镜台测微尺的格数。因为镜台测微尺的刻

18、度每格长10m，所以由下列公式可以计算出目镜测微尺每格所代表的实际长度。,例如：目镜测微尺5小格正好与镜台测微尺5小格重叠，已知镜台测微尺每小格为10m，则目镜测微尺上每小格长度为510m/510m。用同样方法分别校正在高倍镜下或油镜下目镜测微尺每小格所代表的实际长度。由于不同显微镜及其附件的放大倍数不同，因此校正目镜测微尺必须针对特定的显微镜和附件（特定的物镜、目镜、镜筒长度）进行，而且只能在该显微镜上重复使用，当更换不同显微镜目镜或物镜时，必须重新校正目镜测微尺每一小格所代表的实际长度。,2、扁藻（或微生物）细胞大小的测定：（1）将扁藻培养液制备成一定浓度的悬液（10-2）；（2）取一滴扁

19、藻悬液按图2-3方法制成水浸片；（3）移去镜台测微尺，换上酵扁藻水浸片，先在低倍镜下 找到目的物，然后在高倍镜下用目镜测微尺来测量扁 藻细胞的长、宽各占几格（不足一格的部分估计到小 数点后一位数）。测出的格数乘上目镜测微尺每小格 的校正值，即等于该细胞的长和宽。一般测量微生物 细胞的大小要求在同一个标本片上测定1020个细胞，求出平均值，才能代表该微生物细胞的大小。如待 测微生物是细菌，则需用培养基培养至对数生长期时 才对其菌体进行测定；,（4）同法，用油镜或高倍镜也可测定其它微生物细胞如枯草 杆菌、酵母菌等细胞及其染色标本的细胞大小。,五、实验作业 1、计算在不同倍数下目微尺每小格所代表的长

20、度（结果填 入表2-1）。2、测量出扁藻（或其它微生物细胞）的大小（结果填入表 2-2）。表2-1 目镜测微尺校正结果,表2-2 扁藻细胞大小测定记录（格）,结果计算：长m平均格数校正值 宽m平均格数校正值 大小表示：宽m长m,实验三 生物绘图技术 一、实验目的 1、了解生物绘图的基本要领。2、掌握生物绘图的特点。二、实验材料和实验用品 1、实验材料：眼虫、草履虫标本切片（或培养液）2、实验器材及用品：生物显微镜；铅笔；绘图纸；载玻 片；盖玻片；滴管三、作图基本要领 1、绘生物图要具备高度科学的正确性，即形体正确、比例 正确、倍数正确。2、绘生物图要有立体的真实感：生物图通常以黑白线图或 点线

21、图来表示生物体的立体感。,四、作图的一般步骤 1、认真观察标本，目测或镜测实物形象的大小和长短，对 实物要有一个完整清楚的印象。选定图应画在纸的恰当 方位。2、用较软的铅笔轻轻勾画出实物标本轮廓，并根据实物形 象绘出各部分比例，作出草图。3、对照实物修改和补充各部分的详细结构及比例，再用较 硬的铅笔，以清晰的点、线绘制全图。4、作完图后，将图的各部分注释清楚。并在图的正下方写 明标题。,五、注意点：1、生物作图不同于美术绘图，图画只能用线条和圆点表示 明暗，不可用美术绘图法涂黑。线条要清晰、结实、粗 细要一致。圆点要排列整齐、均匀。点、线不要重复描 绘。2、绘图纸上的字都应用铅笔以楷书写出，不

22、得潦草。注字 要横写，最好在右侧排成竖行。注字的引线尽量水平伸 出，引线不得互相交叉。六、实验作业：绘出眼虫和草履虫的放大图。,实验四 真核细胞结构观察 一、实验目的 通过动物和植物细胞的观察，了解生命活动的基本位 细胞的主要结构，并了解动物细胞和植物细胞在结构上的 异 同。二、实验材料和用品 1、实验材料：洋葱鳞茎；人口腔上皮细胞 2、实验用品：生物显微镜；0.1%亚甲基蓝染液；0.7%氯化钠溶液；吸水纸；滴管；擦镜纸；镊子；解剖针,三、操作与观察 1、洋葱鳞茎表皮细胞的观察 用镊子从洋葱鳞茎内表面撕取一小块表皮，铺在加有一小滴水的载玻片上，并用解剖针轻轻地展平，然后加上盖玻片，置低倍显微镜

23、下观察。细胞略成长方形或楔形。每个细胞内有一卵圆形的细胞核，核内有时可以看到1-2个核仁。在高倍镜下可看到细胞外有一双层结构的细胞壁，细胞质中有充满着细胞液的液泡。为更明显地区别细胞质和细胞核，可在盖玻片的一侧滴少许0.1%亚甲基蓝染液，从另一侧用小片吸水纸吸引，将染液引到标本上12分钟后，细胞核就会染成浅蓝色。,2、人口腔上皮细胞的观察 用一清洁牙签的钝端，在自己口腔颊部刮取粘液少许，放于载玻片上的水滴中，涂成均匀薄膜。然后加一滴0.7%氯化钠溶液，盖上盖玻片。在低倍镜下较暗的光线看清扁平多边形的细胞轮廓后，再换高倍镜。转动细调节器并调整光线，试辨认细胞核、细胞质和细胞膜。如果观察不够清楚，

24、可在盖玻片的一侧加一小滴0.1%亚甲基蓝染液，从另一侧用吸水纸吸引，把染液引到标本上。染色后，细胞成浅蓝色，细胞核为深蓝色。四、作业 1、绘制洋葱磷茎表皮细胞结构图。2、绘制人口腔上皮细胞结构图。,实验五 蛋白质沉淀反应一、实验目的 了解当蛋白质稳定因素受到破坏后，蛋白质产生不同程度的沉淀反应。二、实验材料和试剂 1、蛋白质溶液：将鸡（鸭）蛋白用蒸馏水稀释2040倍，用23层纱布过滤，冷藏备用；2、饱和硫酸铵溶液；3、95%乙醇；4、结晶氯化钠；5、1%醋酸铅；6、1%硫酸铜；7、硫酸铵晶体；8、试管若干。,三、沉淀反应（一）蛋白质盐析作用 1、原理：向蛋白质溶液中加入中性盐至一定浓度，蛋白质

25、即 沉淀析出，这种作用称盐析。2、步骤：取蛋白质溶液5ml，加入等量饱和硫酸铵溶液（此时硫酸 铵的浓度为50%饱和）微微摇动试管，使溶液混合后静置 数分钟，球蛋白即析出（如无沉淀可再加少许饱和硫酸 钠）。将上述混合液过滤，滤液中加硫酸铵粉末，至不再溶解，析出的即为清蛋白。再加水稀释，观察沉淀是否溶解。,（二）酒精沉淀蛋白质 1、原理：酒精为脱水剂，能破坏蛋白质胶体质点的水化层 而使其沉淀析出。2、步骤：取蛋白质溶液1ml，加晶体NaCl少许（加速沉淀 并使沉淀完全），待溶解后再加入95%乙醇2ml混 匀。观察有无沉淀析出。（三）重金属盐沉淀蛋白质 1、原理：蛋白质与重金属离子（如Ca2+、Ag

26、+、Hg2+等）结 合成不溶性盐类而沉淀。2、步骤：取试管2支各加蛋白质溶液2ml，一管内滴加1%醋 酸铅溶液，另一管内滴加1%CuSO4溶液，至有沉 淀生成。,四、作业：1、观察各种反应的结果。2、比较上述反应有何差异，为什么？,实验六 血型的测定 一、实验目的 掌握血型测定的方法以及血型与遗传的关系。二、实验原理 ABO血型系统是人类的共有血型系统，可分为A型、B型、AB型和O型。根据免疫学原理，观察不同血液对 抗原的凝集反应，判断人体的血型。,五、实验材料和试剂 1、75%乙醇；2、脱脂棉；3、采血针；4、抗A抗体；5、抗B抗体；6、载玻片；7、牙签；8、吸管。,六、测定方法 1、用脱脂

27、棉沾75%乙醇消毒手指末端，并消毒取血所用工具。2、把抗体A、抗体B分别滴一小滴在载玻片上。3、用采血针在消毒过的手指末端处，刺破表皮取血，把血 液分别滴到已准备好的抗体A、抗体B上。4、用牙签搅拌血液抗体混合物，观察是否凝集，从而 得出所属血型。5、观察结果：血液滴到抗体A上凝集，而在抗体B上无凝集者为A型血。血液滴到抗体A上无凝集，而在抗体B上有凝集者为B型 血。血液滴到抗体A、B上均有凝集者为AB型血。血液滴到抗体A、B上均无凝集者为O型血。,七、作业 1、根据血型测定方法，判断自己的血型，并根据所学知 识推判父母亲有可能属于哪一种血型，不可能属于哪 一种血型。2、不同血型的人为什么不能

28、相互输血？3、夫妻双方的血型分别为AB型和A型，请问他们能生出 O型血的后代吗？为什么？,图1-1 显微镜的构造,1、目镜2、眼距调节器3、转换器4、物镜5、载物台6、聚光镜7、光圈调节器8、纵向调节旋钮9、横向调节旋钮10、光源11、光亮调节器12、镜座13、电源开关14、镜筒15、镜臂16、载玻片夹17、粗动螺旋18、微动螺旋19、亮度调节器,图1-2 显微镜的成像原理图,图1-3 物镜的镜口角,图1-4 介质折射率对光线通路的影响左侧为干燥系物镜；右侧为油浸系物镜；n 折射率,图1-5物镜的焦距、工作距离和虹彩光圈的关系,图2-1 目镜测微尺,图2-2 镜台测微尺（a）镜台测微尺外观；（b）放大的镜台测微尺,图2-3 临时装片制作示意图,图2-4 校正时台尺与目尺的重叠情况,