云南省西盟佤族自治县第一中学初中生物实验讲义 实验一 显微镜的使用及植物细胞及叶片结构的观察.doc

1、云南省西盟佤族自治县第一中学初中生物实验讲义 实验一 显微镜的使用及植物细胞及叶片结构的观察一、目的与内容(一)目的1了解显微镜构造、成像原理及其使用方法。2掌握植物临时装片技术。3学会在光镜下观察植物细胞的方法，了解植物细胞的基本结构。4学习生物绘图方法。5练习徒手切片。6认识叶片的结构。(二)内容1显微镜操作与生物绘图技术2植物细胞的观察及装片技术3观察叶片的结构二、材料与用品(一)材料洋葱鳞茎新鲜叶片(如菠菜、槐树、蚕豆的叶片) 、叶片的永久切片(二)器具显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、双面刀片、镊子、盛有清水的培养皿，滴管，吸水纸，纱布，毛笔，小木板。(三)试剂I2KI 溶液、蒸馏水三

2、、操作与观察(一) 显微镜操作1、显微镜的种类： 显微镜的种类很多一般可以分为光学显微镜和非光学显微镜两大类。 （1）光学显微镜： 光学显微镜是以可见光作光源，用玻璃制作透镜的显微镜。可分为单式显微镜和复式显微镜两类。最简单的单式显微镜就是常称的扩大镜。是由一个透镜组成，放大倍数常在 10 倍以下。构造稍复杂的为解剖镜。由几个透镜组成，放大倍数在 200 倍以下，单式显微镜放大的图像与实物方向一致。即直立的虚像。复式显微镜是实验室中常用的显微镜，由两组以上的透镜组成，结构较复杂，其有效放大倍数可达 1250 倍，最高分辨力为 0.2 微米，（ 1 微米 =1 1000 毫米 ）。复式显微镜的种

3、类很多，除一般常用的普通（也称明视野）显微镜外，还有几种性能不同，具有特殊用途的显微镜，如暗视野显微镜、相差显微镜、偏光显微镜，荧光显微镜和紫外光显微镜等。在复式显微镜镜下看到的图像的方向与实物相反，为一倒置的虚像。 在光镜下所看到的结构称显微结构。 （2）电子显微镜： 电子显微镜是使用电子束作光源的一类显微镜。近 50 年来才发展起来的。电子显微镜以特殊的电极和磁极作为透镜代替光镜的玻璃透镜，放大倍数可达 80 120 万倍，最高分辨力约为 2 埃（ A ），（ IA=l 10000 微米）比光镜高 1000 倍。在电镜下所观察到的结构称为超微结构或亚显微镜结构。 因电子显微镜的结构复杂，造

4、价高，目前尚不能普遍使用。 显微镜的类型总结如下： 2、显微镜的构造： 仅介绍普通显微镜。其构造可分为光学系统和机械装置两大部分。 （1）机械装置： 镜筒 ：是由金属制成的圆筒，上端放置目镜，下端连接物镜。镜筒的内壁为了避免光线的乱反射喷有黑色无光漆。镜筒又分为直立式和倾斜式两种。直立式的目镜和物镜的中心在同一直线上，倾斜式的目镜和物镜中心线互成 45角，在镜筒转折处装有镜，使光线转折 45使用较方便。 镜臂和镜座 ；镜座是显微镜的底座，它的作用是支撑镜筒。有的显镜镜座内装有照明光源和反射镜。镜臂的作用是支撑镜筒。有的镜臂是固定的，有的可以向后方倾斜。可倾斜的镜臂既支撑镜筒又支撑载物台、聚光器

5、和调焦装置等。 转换器 ：转换器固定在镜筒下端，是一个金属圆盘，有 2 4 个物镜骡旋口安置物镜。按放大倍数的高低顺序排列。使用物镜转换器时不要用手指推动物镜，否则会破坏物镜与目镜的合轴，使成像质量变坏。 物镜可以一个一个地推到正确的使用位置，每推动一个物镜听到“卡”的一声，物镜的光轴便与目镜的光轴结合，利于观察。 粗调焦螺旋（大调节器） ：做粗略的调焦，安装在镜臂的上端（或下端）用于升降镜筒。向外旋转时则镜筒下降，向内旋转时则镜筒上升。 细调焦螺旋（小调节器） ：做精确调焦，用于显示明晰的物象，通常上下转动半圈即可见物象的立体轮廓，它的转动方向与大调节器相同。 载物台 ：也叫镜台，它的作用是

6、安放载玻片（标本片）。 载物台中心有一个通光孔。通光孔后方左右侧各有安装片夹用的小孔。载物台分为固定式和移动式两种。固定式载物台不能移动，用这种载物台作观察时，可用手指移动载玻片；移动时载物台由上下两片组成，上面一片装有旋纽，可以向左右移动、下面一片通过旋纽可使上面一片前后移动，载物台的纵横坐标上都装有游标尺，一般读数为 0.1 毫米 ，它可用两测定标本的大小，也可用对被检部分做标记。 （2）显微镜的光学部分：包括目镜、物镜、聚光镜、光圈及反射镜或电光源。 目镜 ；位于镜筒的上部，因为它靠近观察者的眼睛，因此也叫接目镜，它的作用是将物镜放大后反映出的倒立实像进一步放大而成倒立的虚像。一般的目镜

7、包括两块透镜，上面的一块叫接目透镜，下面的一块叫集合透镜。上下透镜之间或集合透镜上面有用金属制造的光阑，它的大小决定着视野的大小，在光阑上面可以安放目镜测微尺和指针。目镜的镜筒上刻有放大倍数如 7X 、 10X 、 12X 、 15X 、（ X 示倍数）。目镜只起放大的作用，不能增加显微镜的分辨力。目镜的放大倍数与它的长度有关，即放大倍数越大，目镜长度越短。 物镜 ：因为它靠近被观察的物体（标本），故称物镜或接物镜。物镜装于镜筒下端的转换器上，一般有三个放大倍数不同的物镜即低倍、高倍和油镜。放大倍数在 10 倍以下的是低倍， 40 倍为高倍， 90 100 倍为油镜。观察时可根据需要选择使用。

8、物镜的作用是将被观察的物体作第一次放大。每一物镜的镜筒上都刻有一组数字，如 10 0.25 和 160/ 出 0.17 ，其中 10 为放大倍数， 160 为光学筒长（单位：毫米）（光学筒长 = 物镜上焦点平面到目镜下焦点平面的距离）； 0.17 是所要求的盖玻片厚度（单位；毫米），若盖玻片过厚，就不能将被检物聚焦，且可引起点外的损伤。 0.25 为数值孔径（镜口率），这是衡量显微镜性能好坏的重要数据，因为它与显微镜的分辨力有关，即：分辨力（ R ） = 波长（ ） 2 留口率（ N.D ）。所谓分辨力是指分辨被检物体细微结果的能力。也就是判别标本两点之间的最短距离的能力。它与镜口率成反比，镜

9、口率的值越大，分辨力越强，物镜的性能越好。因此选购显微镜关键要一看它的最大镜口率。 聚光器 ：在载物台下面，由 1 3 块透镜组成。是聚集反射镜所反射的光线、螺旋向外转，聚光器下降，光线减弱，向内侧转，聚光器上升，光线加强，用高倍镜时，视野范围小 , 则需上升聚光器；用低镜时，视野范围大，可下降聚光器。 光圈 ：在聚光器下面，控制由反射镜反射来的光束的大小。以调节物象的清晰度。简易的显微镜上，光圈是用金属转盘上的大小不同的圆孔来调节。较精制的显微镜是由数十块三角形薄金属片组成的红彩光圈，调节时推动可变光阑的把手。通常金属框边缘刻有分度。看把手的所在位置就知道孔的大小。 反射镜（或电光源） ：是

10、一面平、一面凹的双面镜，可以在弧弓上翻转，其作用是把光线送入聚光器。平面仅能反光，光线均匀，凹面兼有反光和汇集光线的作用，光线集中。根据光线的强弱决定使用哪一面。光线弱使用凹面；反之使用平面。 3、显微镜的使用 显微镜的使用主要包括两方面内容，一是光度的调节，二是焦距的调节，其步骤如下： 从镜盒中取出显微镜，取镜时右手握住镜臂，左手平托镜座保持镜体直立，不可倾斜和单手提着。将显微镜安置在座位左侧离桌边三、四公分处，使镜臂对着自己。 转动转换器使低倍物镜对着载物台中央的通光孔。 将反射镜转向光源，使光线射入聚光器、同时用左眼从目镜中观察并调节反射镜至视野中充满均匀的光线为止（或打开电光源调节光亮

11、）。 把准备好的制片放在载物台上，使制片中的材料对准载物台的通光孔正中。 用大调节器调配焦距，下降镜筒时，应从侧面看着逐渐下降，至物镜将接近制片时，再用左眼看目镜，右手向内慢慢转动大调节器，使镜筒上升至物象清晰为止。切记不要一开始就一面看着目镜一面下降镜筒。这样就会砸破玻片，污损镜头。若物象不在视野中央，可移动制片，调到合适位置后用片夹压住制片，观察时睁开双眼，左眼观察，右眼作图。如一次调节看不到物象，应重新检查材料是否放在中轴线上，重新移正材料，再重复上述操作过程，至物象出现和清晰为止。 如果图像细微结构不十分清晰。可使用细调节器，轻轻转到物象最清晰为止。但切忌连续转动多圈，以免损伤仪器的精

12、确度。当细调向上或下转到了极点，千万不能再硬拧，而应重新调节粗调。把物镜与标本的距离稍稍拉开后再反拧细调，越 10 圈左右（因一般可动范围为 20 圈）。 需用高倍镜头时，由于高倍镜只能把低倍镜视野中心的小部分放大。因此，只须将小调节器向上或向下转动即可得到清晰的物象。转换成高倍镜头后，物象会显得暗而又不清晰，这时可适当升高聚光器或放大光圈来调节。在使用高倍镜时，由于工作距离很短，一般不可再动粗调。 如果使用油镜头，也必须先在低倍镜中找到被检部分后再换高倍镜调正焦点，并将被检部分移到视野中心。然后移开镜头，在盖玻片上滴一滴香柏油，再将油镜头换上观察。切记：在使用油镜头时，绝对不能使用粗调只能用

13、细调、否则会压碎玻片或损伤镜头。油镜使用完毕，应立即用擦镜纸蘸少许清洁剂，将镜头上的香柏油擦去，否则香柏干燥后，就不易擦去 , 最好不用二甲苯擦，以免二甲苯入镜头，使树胶溶解，透镜松动。 观察完毕，必须将装片取下再转动转换器使两个物镜位于通光孔的两侧，再下降镜头，使之轻触载物台。 简言之，显微镜的使用分以下几步骤：取、放显微镜 对光 放置标本 调整焦点 使用低倍镜观察 使用高倍镜观察 收、放显微镜4、显微镜的保护 显微镜属于精密的光学仪器，它的所有透镜都是经精细加工制造的，要避免碰透镜，镜面要保持清洁，避免制成划痕。如使用不当或保管不好，锐面还容易发霉，以致脱胶造成报废。显微镜的机械装置如使用

14、不当也会损坏，所以为了充分发挥显微镜的性能，避免发生故障，延长使用期限、除严格按照操作步骤进行外，还应注意下列几点： 搬动显微镜时必须用双手，一手紧握镜臂，一手拖住镜座，不能随便拿放，以免造成损失。 标本一定要加水（或试剂）和盖玻片然后观察，必要时可不加盖片，但这种标本只能在低倍镜下观察，这样水或试剂就不会污染镜头。 使用后须拭擦干净，将镜头偏于两旁，下降镜筒，然后放在木箱里，显微镜上的光学部分用药棉蒸馏水或擦镜纸轻轻拭擦，以免损伤透镜若模糊不清时，可用药棉或擦镜纸调少许二甲苯拭擦，然后再擦去多余种二甲苯，若使用二甲苯过多，会造成透镜脱落镜头报废。 尽量避免潮湿和灰尘，否则就会影响镜头的清晰度

15、，如果发现有灰尘机械部分可用绒布或纱布擦去，光学部分按方法处理。 显微镜如有不灵活之处，切不可用力扭动，也不能用力拆卸，可告诉有关人员进行处理。 注意防潮：在观察时，显微镜上的水珠要及时擦干，用完后应放干燥处保存。镜盒内有一袋蓝绿色硅胶干燥剂，当其吸水潮解后变为粉红色，此时应将其取晾干，待变成蓝绿色后用。(二) 临时装片技术、植物细胞的观察及生物绘图技术1、装片的制作： 制作装片时，首先用清洁布擦干净盖玻片和载玻片然后在载玻片山滴一滴清水，从准备好的实验材料如洋葱和大葱鳞片基部用镊子撕下一小块上表皮（下表皮不易撕下，且细胞小）迅速地把它移到准备好的载玻片上的水中，放置表皮时必须使它的正面（即表

16、皮的表面）向上并摊开，如果发生折叠可用解剖针轻轻地拨开，然后将准备好的盖玻片用镊子轻轻地夹住一边将另一边放在载片上，而后慢慢地放下并盖住材料。注意如盖片放的大块，会将气泡封入盖片内而妨碍观察。加水的量要适当，一般用滴管滴如加水过多，可用吸水纸吸掉多余水分如水不够，可用滴管小心地从盖片旁加入使之和盖片下的水相接触要保持盖片上面干净无水，以防污染镜头及妨碍观察。如果盖片上有水，应将装片取下，小心地取下盖片，吸干，然后照上述方法重新加上盖片。 2、植物细胞的观察 将制好的装片，放在显微镜下，先用低倍镜观察，选择标本上最薄最好的地方，观察细胞的形状和排列，然后再换高倍镜详细观察细胞的构造。 在显微镜下

17、我们可以看到，洋葱鳞片的表皮是由长形细胞组成，细胞壁、细胞质、细胞核及液泡都可分清细胞的中央被一个大的液泡所占据。细胞质被挤压到紧贴着细胞壁成薄薄的一层，埋在细胞质里的细胞核也被挤着侧壁，上壁或下壁，紧贴上壁时，由上面看起来就象在细胞当中一样，这时核二圆形，并可看到一个到几个核仁，当核紧贴细胞的侧壁时，所看到的是边缘（扁圆形的侧面观），故成纺锤形，核仁一般看不见。 白菜叶的表皮细胞：撕取白菜叶片下表皮一小块放在准备好的载玻片上的水中，并加盖片，置显微镜下观察：白菜叶表皮细胞形状不规则，细胞排列紧密，侧壁呈波纹状，彼此互相嵌合，没有细胞间隙，在叶片的表皮上有许多气孔，它与植物的生活关系密切。气孔

18、是由两个肾脏形保卫细胞组成，保卫细胞里有叶绿体。两个保卫细胞壁凹入的一面是相对的，其中细胞中层溶解成为孔，即气孔。在菠菜叶表皮细胞中，除保卫细胞中含叶绿体外，一般表皮细胞中也有。 小麦根毛表皮细胞：取一段根尖放在载玻片上的水滴中，加盖片在显微镜下观察：小麦根毛细胞是由根表皮细胞外壁突起并逐渐伸长形成的，细胞中央为一大液泡。细胞质呈一薄层紧贴细胞壁，细胞核移向细胞的顶端，这说明根毛细胞是由顶端生长的。 3、生物绘图技术： （1）必须真实反应在显微镜下观察到物象，结构要准确，反对臆造或照抄书本上的图。（2）根据目的要求画出最主要、最典型的部分、抛弃那些次要的，偶然的或带进标本的东西。 （3）图的大

19、小要适当，过大太费时间，太小反映不清楚，要认真绘制，且不可草率。 （4）所绘制的各部分应有一定的比例，首先用 HB 铅笔轻微的确定轮廓和内部主要构造的位置，然后再用 3H 铅笔认真地会出各部分的详细结构，并擦去不必要的辅助线条，注明各部分构造的名称。 （5）绘制生物图用线和点表示，如绘细胞结构图时，细胞壁、核膜用线条表示，其它构造则用点表示，点的大小和疏密要求一致，点要圆而光滑，不准带尾巴；绘制某器官的外部形态图时，可用点表示明暗，先从明部点起，明部的点要细而稀，暗部的点要密，明暗相交处，点要整齐，这样显得分明且有立体感。 （6) 描述线条要向顺手的方向运笔。自左下方向右上方一段段地描绘，不论

20、是直线或斜线、弧线都极顺手，如遇不顺手的线条可把图纸移到顺手方向，线条要粗细均匀光滑，不露笔尖起落痕迹。 （7）图面的字迹要工整，纵横一条线，指示线向右引出,不能交叉。 生物绘图技术步骤：初步定量 用虚线描出轮廓 充实细胞 擦去无用线条 标注结构 注明题目(三) 观察叶片的结构1、练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片（1）把新鲜的叶片平放在小木板上。（2）右手捏紧并排的两片刀片，沿着图中虚线的方向，迅速切割。（3）刀片的夹缝中存有切下的薄片。要多切几次(每切一次，刀片要蘸一下水)。把切下的薄片放入水中。（4）用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片。2、观察叶片的结构（1）用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察叶片的永久横切片。（2）在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。观察上下表皮的细胞有什么不同，想一想，为什么会有这样的区别?3、观察叶片的下表皮（1）用镊子撕下一小块叶片(如蚕豆叶片)的下表皮，制成临时装片。（2）用显微镜观察，看一看叶片下表皮的细胞是什么样子的，下表皮上有没有气孔?四、问题与思考1、按绘图技术步骤和要求绘出洋葱鳞叶表皮细胞（34 个细胞）结构图并注明各部分结构名称。2、画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞，这一对保卫细胞要详细画，周围的细胞只画出轮廓即可。五、拓展性实验了解双子叶植物叶、单子叶植物叶、裸子植物松针叶以及不同生态类型叶的结构特点