实验一 显微镜的使用方法和细胞的基本结构
【目的要求】
(1)掌握光学显微镜的主要结构和功能。
(2)掌握低倍镜、高倍镜和油镜的使用方法,做到操作迅速而准确。
(3)熟悉光学显微镜的保护方法。
(4)熟悉光镜下细胞的基本结构及几种细胞器的形态。
【标本、试剂和器材】
(1)显微镜、载玻片、盖玻片、解剖剪、解剖镊、解剖针、牙签、滴管、擦镜纸、吸水纸、香柏油。
(2)高尔基体(兔脊神经节)切片标本、线粒体(小白鼠肠上皮细胞)标本、中心体(马蛔虫子宫横切)玻片标本等。
【实验内容和步骤】
(一)显微镜的结构和使用方法
1.显微镜的结构 光学显微镜的结构分为三部分:机械部分、光学部分和照明部分(图3-1-1)。

图3-1-1 显微镜结构
(1)机械部分
1)镜座(base):位于显微镜基座,略为方形,用以稳定和支持整个显微镜。
2)镜柱(pillar):是镜座向上垂直的短柱,联系着镜座和镜臂。
3)镜臂(stand):连接镜柱,便于手握的弓形结构。
4)调焦器(adjustment):位于镜柱下方两侧,呈同心圆排列,有大小两种螺旋,一般顺时针旋转时镜台下降,逆时针旋转时镜台上升,借助镜台的升降以调节焦距。大螺旋为粗调焦器(coarse adjustment knob),转动时可使镜台作较大距离和较快地升降,通常在使用低倍镜时用它迅速找到物象;小螺旋为细调焦器(fine adjustment knob),转动时可使镜台缓慢地升降,一般是在调节高倍镜和油镜或分辨物象清晰度时使用。
5)镜筒(cylinder):位于镜臂上方的圆筒,上端装有目镜,下端装有物镜转换器。安装目镜的镜筒有单筒型(monocular)和双筒型(binocular)两种。
6)物镜转换器(revolving nosepiece):物镜转换器是一个凹形的圆盘。斜装在镜筒下端,其下面有3~4个物镜孔,可以安装放大倍数不同的物镜。旋转物镜转换器时,即可更换物镜。
7)镜台(stage):镜台位于镜臂前方,为一方形的平台,是玻片标本安装处。台中央有一通光孔,用以通过光线。镜台上装有标本推动器,可固定并推动载玻片,在镜台下方一侧有两个螺旋,转动时可分别使载玻片前后左右移动。
(2)光学部分
1)目镜(eyepiece):直接插入镜筒上端。一般备有放大倍数不同的2~4个,上面刻有5×、10×、15×等符号,表示其放大倍数。可以根据需要更换使用。有的目镜中有一个指针,用以指示视野中标本的某一部分。
2)物镜(objective):装在物镜转换器上。一般分低倍镜、高倍镜、油镜三种。低倍镜镜筒最短,镜孔的直径最大,上面刻有放大倍数4×或10×;高倍镜镜筒较长,镜孔直径较小,放大倍数为40×、45×或60×;油镜最长,镜孔直径最小,放大倍数为90×或100×。有些显微镜的物镜上还刻有镜口率,以EA示之10×物镜的EA为0.25,40×物镜的EA为0.65,100×物镜的EA为1.25oil,其数字越大,放大倍数越大。
显微镜放大倍数的计算方法:目镜放大倍数×物镜放大倍数。例如,所使用的目镜是10,物镜是10,则放大倍数为100倍。
(3)照明部分
1)聚光器(condenser):聚光器位于镜台的下面,有一或数块透镜组成,其作用是把反光镜射来的光线聚集,并从通光孔照射到载玻片上的标本。
2)光圈(diaphragm):位于聚光器的下方,系由十余片金属薄片组成,其外侧有一小柄,移动小柄可以开大或关小光圈,以调节光量。
3)反光镜(mirror):反光镜位于聚光器的下方,安装在镜柱的前方,可以向各个方向转动,使从各个方向来的光线反射入聚光器。反光镜的一面为平面镜,一面为凹面镜,凹面镜有聚光作用,适于光线较弱时使用。平面镜只有反射作用,适于光线较强时使用。
2.显微镜的使用方法
(1)低倍镜的使用方法
1)取用显微镜:打开镜盒,用右手握镜臂,左手托镜座,将显微镜取出轻放在实验桌上自己身体的左前方,镜臂朝向自己,以镜座后端距桌面边缘有3~5 cm为宜。
2)光源:显微镜有不带光源和带光源两类。前者用自然光源和人工光源调节;后者为电光源照明,电光源灯一般装在镜座里,可以使用镜座侧面的电压调节器调节光源强度。
3)对光:先旋转粗调节器,将镜台略略升高,再旋转物镜转换器,使低倍镜正对载物台中央的通光孔(注意,此时物镜转换器与固定卡相碰而发出轻微的振动声音),同时感到有阻力,表示物镜已到位。将聚光器上升,开大光圈。用左眼对准目镜(同时右眼亦张开),用手转动反光镜对向光源取光,达到目镜视野内明亮均匀为止。
4)安放载玻片:取玻片标本,先用肉眼认清标本在载玻片上的位置、正反面和标签,然后将有标本的一面向上,将玻片平放于镜台上,用标本推动器将玻片固定,然后使要观察的部分正对通光孔之中央。(https://www.daowen.com)
5)调节焦距(调焦):先从显微镜的侧面注视低倍镜,同时转动粗调焦器,使低倍镜镜头距玻片约0.5 cm为止。然后用左眼从目镜中观察,慢慢转动粗调节器,直到出现物象。若物像不大清晰,再用细调节器调节,使物象更为清晰。
6)玻片标本与光圈的调节:如果物像不在视野中央时,可利用推动器将玻片前后左右移动调至中央,注意玻片移动方向与物像移动方向相反。反复练习可使动作随心自如;如果光线太强或太弱可将光圈慢慢关小或开大,也可调节聚光器手轮,达到合适的光度。
(2)高倍镜的使用方法:高倍镜的使用必须在调好低倍镜的基础上进行。
1)用低倍镜找到物象后,将其中要用高倍镜放大观察的部分移动到视野中央。
2)从显微镜的侧面注视,转换高倍镜。
3)从目镜中观察,可见视野中有不太清晰的物像。调节细调节器,即可得到清晰物像。注意,使用高倍镜时,不能随意旋转粗调节器,以免镜台上升幅度太大而损坏玻片或镜头。使用高倍镜所需光度比低倍镜要强,试调节光圈。如果在高倍镜下调节没有观察到物象时,则应从低倍镜重作。
(3)油镜的使用方法:油镜的使用必须在调好高倍镜的基础上进行。
1)将拟用油镜观察的部分,移动到视野中央,旋转物镜转换器,使高倍镜转开,眼睛注视侧面,直接滴上少许香柏油在所观察标本的部位,转换油镜,这时油镜镜头已浸入油中,将光圈完全打开。从目镜中观察,并转动细调节器直到视野出现清晰物像为止。
2)观察完毕后,必须用拭镜纸蘸二甲苯少许,将镜头和载玻片上的香柏油轻轻擦净,无盖玻片的标本(如血涂片等),不能擦拭,以免损坏标本。临时制片因有水分,不能使用油镜。
3.使用显微镜的注意事项
1)拿用显微镜时,必须用一手握镜臂,一手托镜座,紧贴前胸,切勿单手提取,以免零件脱落(特别是目镜易滑落)。
2)不要随意取出目镜,以防灰尘入镜筒,禁止拆卸零件,以防损坏。
3)显微镜清洁。光学部分如有不洁,可用拭镜纸擦拭,切不可用手帕、手指或其他纸张擦拭,以免损坏玻面;其他部分如有灰尘,可用绸布擦净。
4)使用显微镜时,必须两眼睁开,两手并用,边观察、边记录和绘图等。
5)显微镜使用后,先将镜台下降,取下玻片标本,放回原处。旋转转换器,使每一个物镜都不对着通光孔,再上升镜台,使镜头固定在镜台上,将反光镜镜面竖直。最后将各部分擦净,检查零件有无缺损,然后放还镜箱内。
(二)细胞和细胞器观察
1.高尔基复合体的观察 取家兔脊神经节切片,置于低倍镜下观察。可见许多淡黄色椭圆形或不规则的神经细胞。在高倍镜下可见细胞中央几乎无色的圆形细胞核,有的核内可见染成淡黄色的核仁,在细胞核的周围细胞质中有许多染成深褐色呈弯曲的线状、颗粒状和网状的结构,这就是高尔基复合体(图3-1-2)。

图3-1-2 兔脊神经节细胞(示高尔基体)
2.线粒体的观察 取小白鼠十二指肠横切片,置于低倍镜下观察,可见许多皱襞。换高倍镜观察,可见上皮细胞呈柱状,细胞界限不很清晰。换油镜观察,细胞核位于细胞的中央,在细胞的两端有蓝色的线状或颗粒状结构,这就是线粒体(图3-1-3)。

图3-1-3 小鼠十二指肠上皮细胞(示线粒体)
3.中心体的观察 取马蛔虫(Parascaris equorum)子宫横切片,在低倍镜下寻找其受精卵分裂期的细胞,然后换成高倍镜观察,可见分裂中期细胞两极各有一颗深蓝色的圆形小粒,为中心粒。在中心粒周围的明亮区,为中心球。在中心球周围隐约可见许多纤细的、辐射状分布的星射线。中心粒和中心球,合称中心体(central body)(图3-1-4)。

图3-1-4 马蛔虫受精卵(示中心体)
(三)生物学作图要求和方法
(1)生物学作图前应仔细观察标本,严格要求依照实物绘制,不能随意增添、减少。但可根据标本的大小予以适当放大或缩小,但图中各构造的大小应与实物成比例。不能抄袭书上或他人的图。
(2)生物学作图以点线为主,画图时一般将报告纸放在显微镜右侧,两眼睁开,左眼观察标本,右眼看纸画图,先用铅笔在纸上轻轻勾出结构的轮廓,然后逐渐加以修正再用点、线正式绘出,用点之疏密表示明暗,不能涂阴影。注意加点时铅笔要求竖直点。
(3)图作好后必须标注。画图位置一般偏向纸的左侧,右侧用尺子引出直线,并将其名称注于直线的末端,一般应横列而不直写,所画之线最好与图画纸上下边缘平行,切忌互相交叉。
[附]人口腔黏膜上皮细胞标本的制备及观察
(1)取载玻片、盖玻片各一张,擦拭干净,取消毒牙签1根轻轻刮取口腔颊部上皮细胞少许涂抹在载玻片中央,滴一滴2%碘液染色,盖上盖玻片,然后用吸水纸吸取多余的染液,置于低倍镜下观察。
(2)可见呈不规则形状的细胞,在高倍镜观察,在细胞中央有一卵圆形的细胞核,细胞膜极薄,细胞质均匀一致(图3-1-5)。

图3-1-5 人口腔黏膜上皮细胞
【实验报告】
在显微镜图上,注明其结构名称。