生物显微技术-7
生物显微技术 摘要
数值孔径（NA）又称“镜口率”、“开口率”，简写NA或A。
是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断其性能高低的重要标志。
数值的大小分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上。
物镜数值孔径（NA）是前透镜与被检物体之间介质的折射率（η）和孔径角（μ）半数的正弦之积。
用公式表示为NA＝ηSin（μ/2）。
物镜的数值孔径（NA）一般在0.85-1.4之间。
聚光镜数值孔径（NA）一般在0.05-1.4范围内变化，它可通过调节孔径光阑的大小来改变NA值的大小，从而达到与物镜NA值相匹配。
有的聚光镜可以把上透镜推出光路，NA值则下降。
聚光镜的正确使用在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值；在显微照相时，则应小于物镜的NA值。
有效放大率把由显微镜的分辨本领所能分辨开的两点间的距离，放大成相当于人眼能分辨的距离。
人眼的分辨本领大致为0.1mm,所以分辨本领为0.2μm的显微镜，其有效放大率是0.1×1000/0.2=500倍。
显微镜观察物体时，把物体的像放大到超过肉眼已能详细辨认细节的程度是没有必要的。
放大率的概念放大率即为放大倍数,是指被捡物镜经物体放大再经目镜放大后，人眼所看到的最终图象的大小对原物体大小的比值。
是物镜和目镜放大倍数的乘积。
是指长度的放大，而不是指面积的放大。
物镜和目镜的放大倍数均标刻在其外壳上。
总放大率(M)＝物镜放大率(Mob)x目镜放大率(Moc)柯勒照明的调整步骤必须用10x物镜观察。
先将聚光镜的视场光阑缩小并进行中心调正。
在视场内可见到视场光阑的轮廓象，如不在视场的中央，则利用聚光镜外侧的两个调正螺丝将其调正至中央部分。
当缓慢地增大视场光阑时，能看到光束两视场周缘均匀展开直至视场光阑的轮廓象完全与视场边缘内接，说明已经合轴。
合轴后再略为增大视场光阑，使轮廓象刚好处于视场外切或稍大一些，这样最适于作观察之用。
“象差”的概念从一点发出的光束在通过透镜后，光束的同心性或多或少地受到破坏（由光具有的物理性质及使用的光源的特点以及光具的制作技术而造成），在象空间并不相交于一点，而是分布在一个很小的区域内，所形成的象与理想象在形状、颜色上有着一定的差异，这种差异称为“象差”（Aberration）。
生物显微技术的研究及应用
生物显微技术的研究及应用在当今科技发展的时代，各种高科技设备和技术应用不断涌现。
而其中，生物学领域所涉及的显微技术就是一种十分重要的技术。
生物显微技术的应用领域非常广泛，从医学、生命科学到环境科学都有着重要的应用。
在本文中，我们将会探讨生物显微技术的研究及其应用。
一、生物显微技术的发展生物显微技术的起源可以追溯到公元前1600年左右的时候，当时的古埃及医生就使用放大镜来观察红血球。
而到了17世纪初，荷兰科学家安东·范·李文虎克发明了一种高性能显微镜，从此开始了显微技术的快速发展。
在19世纪，生物显微学渐渐被人们所熟知，并且开始被广泛应用于医学领域。
20世纪初期，生物显微技术经过几十年的发展，推陈出新，取得了重大进展。
除了普通荧光显微镜、共聚焦显微镜等传统显微镜外，出现了许多高级显微镜，如STED、SIM等。
这些高级显微镜不仅在空间分辨率上有了很大的突破，而且能够在吸收谱、荧光谱、周迴光谱等方面进行分析和检测。
这种深层次的研究和应用，对生物领域中的科学研究和技术发展起到了重要的推动作用。
二、生物显微技术的应用领域1.医学领域生物显微技术在医学领域中有着广泛的应用，医学工作者可以利用显微镜分析和研究生物样本，以帮助诊断疾病。
在医学诊断中，常见的生物样本包括血液、尿液、组织等。
通过生物显微技术对这些生物样本的分析，可以快速、准确地诊断出一系列疾病。
例如，在肿瘤相关的研究中，生物显微技术被广泛运用。
科学家们可以利用高性能显微镜观察肿瘤的详细构成，以了解肿瘤形成的机制，并发展新的治疗方法。
此外，生物显微技术还可以被应用于显微外科手术，通过显微镜引导医生进行手术操作，极大地提高了手术的准确性和成功率。
2.生命科学领域在生命科学领域中，生物显微技术可以被用来研究生物发育、基因表达等生物过程。
科学家们可以在显微镜下观察到细胞分裂、蛋白质交互作用、基因调控等生物过程中的微观结构和变化，通过这些观察和分析，科学家们可以深入了解生物过程的机理，发现新的生物机制，并进一步深化生命科学领域的理解。
现代生物显微技术的现状与发展趋势
现代生物显微技术的现状与发展趋势随着科学技术的不断进步，现代生物显微技术已经成为生命科学研究中不可或缺的工具。
本文将重点讨论现代生物显微技术的现状以及未来的发展趋势。
一、现代生物显微技术的现状1. 光学显微技术光学显微技术是最早应用于生物学研究的显微技术之一。
通过光学显微镜，研究人员可以观察到细胞、组织和生物样本的结构和形态。
随着光学成像技术的不断发展，如共聚焦显微镜、荧光显微镜等的出现，使得科研人员可以对细胞内部的动态过程进行实时观察和记录。
2. 电子显微技术电子显微技术是一种使用电子束来取代传统的光线进行成像的显微技术。
电子显微镜的分辨率远远高于光学显微镜，可以观察到更小尺寸的微观结构。
透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）是电子显微技术中应用最广泛的两种类型，广泛应用于细胞超微结构和纳米级材料等领域的研究。
3. 原子力显微技术原子力显微技术是一种利用原子力相互作用来观察样品表面形貌和性质的高分辨率成像技术。
通过探针与样品表面相互作用，原子力显微镜可以实现纳米级分辨率，对样品的形貌和物理性质进行研究。
原子力显微技术在材料科学、生物医学和纳米技术等领域具有广泛的应用前景。
二、现代生物显微技术的发展趋势1. 多模态成像技术的发展随着各种成像技术的发展，多模态成像技术逐渐成为现代生物显微技术的发展趋势。
多模态成像技术将不同的成像技术相结合，可以同时获取多种信息。
例如，结合光学显微技术和荧光显微技术，可以实现深度成像和分子水平的信息获取，进一步扩展了生物显微技术的应用范围。
2. 超分辨率显微技术的突破传统的显微技术存在分辨率的限制，无法观察到更小尺度的结构。
超分辨率显微技术的出现填补了这一空白。
具有代表性的超分辨率显微技术包括刺激发射消谱（STED）显微镜、单分子光学显微镜等。
这些技术通过对激光的控制和图像处理技术的改进，实现了纳米级分辨率的成像，使得生物学研究可以深入到细胞和分子水平。
现代生物显微技术的现状与发展趋势
现代生物显微技术的现状与发展趋势摘要：生物显微技术是生命科学研究中不可或缺的工具。
随着科学技术的不断进步，生物显微技术也在不断发展和演变。
本文将介绍现代生物显微技术的现状，包括常见的显微技术和相关的成像技术，以及生物显微技术的发展趋势，如高分辨率成像、实时成像和三维成像等。
同时，还将讨论生物显微技术在生物医学研究、生物材料和组织工程等领域的应用前景。
一、引言生物显微技术是研究生命科学中最基本和重要的工具之一。
通过显微镜观察和研究生物样本的结构和功能，我们可以揭示生命的奥秘，并为生物医学研究、药物开发和疾病诊断提供重要的依据。
随着科学技术的快速发展，现代生物显微技术不断突破传统的限制，为科学家提供了更高分辨率、更丰富的信息和更多的实时观察能力。
二、现代生物显微技术的常见技术和成像技术1. 光学显微技术光学显微技术是最常见和最基本的生物显微技术之一。
它利用光线通过透镜对样本进行成像。
光学显微技术包括亮场显微镜、荧光显微镜、共聚焦显微镜等。
其中，荧光显微镜通过荧光标记物对样本进行标记，可以观察到细胞和组织中的特定分子和结构。
2. 电子显微技术电子显微技术是一种利用电子束而不是光束对样本进行成像的技术。
电子显微技术包括传统的透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。
透射电子显微镜可以提供高分辨率的细胞和组织超微结构图像，而扫描电子显微镜则可以获得样本表面的高分辨率图像。
3. 原子力显微技术原子力显微技术（AFM）是一种基于原子力的显微技术，可以实现纳米级的表面成像和力学测量。
它通过探针在样品表面扫描并感知表面的微小力变化，从而获得样品的表面形貌和力学性质信息。
4. 多光子显微技术多光子显微技术是一种利用非线性光学效应实现高分辨率三维成像的技术。
它通过聚焦激光束在样品内部产生非线性光学效应，仅在聚焦点处发生光子吸收，从而获得高分辨率的深度成像。
5. 超分辨率显微技术超分辨率显微技术是近年来发展迅猛的生物显微技术之一。
生物显微技术总结范文
随着科学技术的不断发展，生物显微技术在生物学、医学、环境科学等领域的研究中发挥着越来越重要的作用。
生物显微技术是通过显微镜观察和研究生物体微观结构的方法，它为我们揭示了生物体的奥秘，为人类健康和生物科学的发展提供了有力的技术支持。
以下是生物显微技术的总结。
一、生物显微技术的基本原理生物显微技术的基本原理是利用光学原理，通过放大微小物体，使其在视觉范围内被观察。
显微镜由光源、物镜、目镜和载物台等部分组成。
光源发出的光线经过物镜放大，再通过目镜观察，从而实现对微小物体的观察。
二、生物显微技术的分类1. 光学显微镜：光学显微镜是生物显微技术中最常用的显微镜，分为普通光学显微镜、荧光显微镜、相差显微镜等。
普通光学显微镜主要用于观察生物体的显微结构，荧光显微镜和相差显微镜则可以观察生物体的亚显微结构和动态变化。
2. 电子显微镜：电子显微镜利用电子束代替光束，具有更高的分辨率。
电子显微镜分为透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
透射电子显微镜主要用于观察生物体的超微结构，扫描电子显微镜则可以观察生物体的表面形态。
3. 激光共聚焦显微镜：激光共聚焦显微镜利用激光聚焦和光学切片技术，实现对生物体的三维成像。
它具有较高的分辨率和空间分辨率，广泛应用于细胞生物学、分子生物学等领域。
4. 多模态显微镜：多模态显微镜将多种成像技术结合，如光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜等，实现对生物体的多方面研究。
三、生物显微技术的应用1. 生物学研究：生物显微技术广泛应用于生物学领域，如细胞结构、细胞功能、细胞代谢等方面的研究。
2. 医学诊断：生物显微技术可用于疾病的诊断，如肿瘤、感染等疾病的细胞学检查。
3. 环境科学：生物显微技术可用于环境监测，如微生物群落结构、生态系统的稳定性等方面的研究。
4. 生物工程：生物显微技术可应用于生物工程领域，如细胞培养、基因编辑、蛋白质工程等。
四、生物显微技术的发展趋势1. 高分辨率：随着显微镜分辨率的提高，生物显微技术将更加深入地揭示生物体的微观结构。
《生物显微技术》教学大纲
《生物显微技术》教学大纲Biological Microscope课程编码：27A11701 学分： 2.5 课程类别：专业任选课计划学时：56 其中讲课：24 实验：32适用专业：生物技术推荐教材：王庆亚，《生物显微技术》，中国农业出版社，2010。
参考书目： 1. 康莲娣，《生物电子显微技术》，中国科学技术大学出版社，2003。
2. 杨星宇，《生物科学显微技术》，华中科技大学出版社，2010。
3. 张耘生，陈铭德，杨克合《生物学技术［M］》，高等教育出版社，1994。
4. 黄承芬，《生物显微制片技术》，北京科学技术出版1991。
5. 郑国昌，《生物显微技术［M］》，人民教育出版社，1978。
课程的教学目的与任务生物制片技术已经成为研究生物组织和细胞结构的一种重要方法，是从事生物、农、林、牧、医科研人员应掌握的一项基本技能。
在大学和中学，学生学习生物时，也常用生物制片技术和生物玻片标本。
因而生物制片技术在教学和科研领域被广泛使用。
通过本课程的学习，使学生了解生物制片技术的一般原理和程序，知道制片方法的分类，掌握生物制片技术的方法。
综合运用所学知识、分析和解决今后学习、实验过程中遇到的多种问题。
课程的基本要求本课程以动物显微制片技术为主，重点讲授常用的动物显微制片的方法和步骤（以石蜡切片为主），使学生具体掌握临时装片法、整体封固法、离析法、压片法、徒手切片法、石蜡切片法等动物制片的方法和步骤；能正确使用实验室常用的几种光学显微镜，对相关实验结果进行观察、分析；让学生了解激光共聚焦显微镜及其它特殊显微镜的基本知识；为学生今后从事相关工作奠定技术基础。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第一章：概论建议学时：2 [教学目的与要求] 通过本章教学使学生了解：生物显微技术的内容、应用、发展史。
[教学重点与难点] 生物显微技术的内容。
[授课方法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授课内容]§1.1 制片的目的和任务§1.2 制片技术的发展概况§1.3 生物制片的分类。
《生物显微技术》课件
荧光显微镜在观察细胞和组织时，利用荧光物质对样品进行 标记。这些荧光物质在特定波长的光激发下发出荧光，通过 显微镜的观察和记录，可以了解细胞内分子的分布和动态变 化。
共聚焦显微镜观察法
总结词
共聚焦显微镜采用点扫描方式，逐层 扫描样品，获得高分辨率的三维图像 。
详细描述
共聚焦显微镜采用点扫描方式，逐层 扫描样品，并对每个点进行聚焦成像 。这种技术能够获得高分辨率的三维 图像，适用于观察细胞和组织的结构 和动态变化。
分子生物学研究
检测基因表达、蛋白质合成等分子水平的变化。
生态学研究
观察和研究动植物种群、群落和生态系统结构与 功能。
环境监测中的应用
1 2
污染物检测
检测水体、土壤和空气中的有害物质，评估环境 质量。
生态监测
观察和记录动植物种群变化、生态系统健康状况 。
3
放射性监测
检测放射性物质，保障人类和环境安全。
达和定位。
荧光染色
利用荧光染料对细胞或 组织进行染色，以便于 在显微镜下观察和记录
。
特殊染色
针对某些组织或细胞类 型，使用特殊的染色方
法以显示其特征。
观察与记录
显微镜操作
调整显微镜焦距、光线等参数，以便清晰观 察组织结构和细胞形态。
记录方式
采用拍照、绘图或文字描述等方式记录观察 结果。
观察目标
观察组织样本中的细胞形态、排列、结构以 及抗原表达等情况。
目前，生物显微技术已经 广泛应用于生物学、医学 、农业等领域的基础研究 和应用研究。
应用领域
生物学
研究细胞结构、细胞器功能、 基因表达等。
医学
诊断疾病、研究药物作用机制 、观察病理组织等。
13.第七章 生物学显微摄影技术
标本颜色与滤色片颜色的互补选择
标本颜色
紫色 蓝色 青色 绿色 黄色 橙色 红色
波长范围 ／nm
380～430
推荐使用滤色片的颜色
黄色
430～490 490～510 510～570 560～600 600～620
橙色 红色 紫红色 紫蓝色
青色 620～750
用彩色胶片进行显微摄影时，视野中图像颜色的还 原最重要。因此，在显微摄影技术中，滤色镜的正 确选择和使用十分的重要(可参考上表选择滤色镜）。 三、显微摄影装置的组装和调试 与显微镜配接的摄影装置有多种,但从目前看可 归为两大类：一类是以感光胶片记录视野中的观察 图像；另一类是以数码照相设备记录观察视野中的 图像。前一类根据对曝光的控制方式不同，又分为 手动控制曝光和自动控制曝光的。显微摄影装置从 外观上看形式多样；当今的显微镜和显微摄影装置 都是配套生产的，它门设计精密，结构复杂，操作 简捷，质量好。 现今的显微摄影装置，
第七章
生物显微摄影术
第一节 显微摄影原理 及装置的使用方法
利用显微摄影装置真实而客观的将显微镜视野 中所观察到的物体的结构拍摄下来，这种技术称为 显微摄影术（photomicroscoppy). 显微摄影装置主要包括光学显微镜、照相机 （或数码照相设备）、及其它配套设备。近年来， 随着科学技术的不断发展，显微镜和摄影装置日臻 完善，自动化程度越来越高，很多配套装置都装有 计算机进行控制，并能自动的进行必要的信息处理。 由于自动化装置复杂多样，更加需要我们去熟练各 种装置的使用方法，才能真正掌握好显微摄影术这 一项实用性技术。
一、显微摄影的基本原理 显微镜照明光源发射出的入射光束，经聚光镜 有效地聚焦于被观察的样品上，带有样品信息的光 线进入物镜，在物镜的焦平面上形成放大的物像， 然后经过照相目镜对物镜形成物像的再放大和聚焦， 最终投射到相机暗箱内的感光底片上，光电转换器 可将标本成像的光线转换成电信号，自动曝光控制 器根据电信号的强弱、胶卷尺寸的大小、胶卷的感 光速度、胶卷倒易律失效补偿、色温大小等数据， 由机内电子计算机进行计算、修正，准确测算出最 佳的曝光时间。经曝光后，就可在胶卷上获得与标 本相反的实像，即潜影。如果用数码照相设备进行 拍照，就可获得与观察视野中相同的数字图像，或 储存在数码照相机内，或 储存在计算机的硬盘内。
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前五次主要是由于地质灾难和气候变化造成的 前五次主要是由于地质灾难和气候变化造成的 地质灾难和气候变化
第六次 ？？？
智慧的人类
在未来50年中 年中， 由于全球气候变暖，在未来 年中， 地球陆地上四分之一的动物和植物将遭到灭顶之灾。 地球陆地上四分之一的动物和植物将遭到灭顶之灾。 在2050年地球上将有100万个物种灭绝。 年地球上将有 万个物种灭绝。
血细胞
染色体的观察
涂布法的基本技术
1.载玻片必须干净 载玻片必须干净 2.选择特定的固定液 （固定的方法） 选择特定的固定液 固定的方法） 3.热固定、甲醇固定 热固定、 热固定
涂布的顺序
1. 取样 2. 用刀片抹开 固体方法 3. 反面向上，放入固定液中 反面向上，
花药、 花药、精囊
4. 几秒内固定
封藏法
封藏
孚尔根压碎法 醋酸-铁 苏木精压碎法 醋酸 铁-苏木精压碎法
据统计，全世界每天有 个物种 据统计，全世界每天有75个物种 每天 灭绝， 小时有 个物种灭绝 个物种灭绝。 灭绝，每小时有3个物种灭绝。
地球第一次物种大灭绝发生在距今4． 亿年前的奥陶纪末期 亿年前的奥陶纪末期， 地球第一次物种大灭绝发生在距今 ．4亿年前的奥陶纪末期， 大约有85％的物种灭绝。 大约有 ％的物种灭绝。 在距今约3．65亿年前的泥盆纪后期，发生了第二次物种大灭绝， 在距今约 ． 亿年前的泥盆纪后期，发生了第二次物种大灭绝， 亿年前的泥盆纪后期 海洋生物遭到重创。 海洋生物遭到重创。 2.5亿年前二叠纪末期的第三次物种大灭绝， 亿年前二叠纪末期的第三次物种大灭绝， 亿年前二叠纪末期的第三次物种大灭绝 是地球史上最大最严重的一次，估计地球上有96％的物种灭绝， 是地球史上最大最严重的一次，估计地球上有 ％的物种灭绝， 其中90％的海洋生物和70％的陆地脊椎动物灭绝。 其中 ％的海洋生物和 ％的陆地脊椎动物灭绝。 第四次发生在1． 亿年前 亿年前， ％的爬行动物灭绝了。 第四次发生在 ．85亿年前，80％的爬行动物灭绝了。 第五次发生在6500万年前的白垩纪，统治地球达 ．6亿年的恐龙灭绝了 万年前的白垩纪，统治地球达1． 亿年的恐龙灭绝了 第五次发生在 万年前的白垩纪
植物界的分类
半永久制片
甘油法 甘油胶冻法 乳酸-苯酚法 乳酸 苯酚法
永久性整体制片
步骤
1. 杀生与固定 2. 冲洗 3. 染色 4. 封藏
威尼斯松节油法 叔丁醇树胶法 二氧六圜树胶法
第十二章 涂布法与压碎法
涂布法是将动植物比较疏松的组织或者细胞均匀的涂布 在载玻片上的一种非切片的制片方式
单细胞藻类
被子植物
种子或胚珠包被在果实或子房中， 种子或胚珠包被在果实或子房中， 不裸露。 不裸露。有导管
植物有根、 苔藓例外)， 植物有根、茎、叶的分化，有维管束(苔藓例外 ， 叶的分化，有维管束 苔藓例外 雌性生殖器由多个细胞构成，有颈卵器， 雌性生殖器由多个细胞构成，有颈卵器， 合子形成胚， 合子形成胚，然后再萌发为植物体
第十一章 整体制片法
不经过切片而将整个微小的或者透明的生物体或者器官 封藏起来，制成整体装片的方法 封藏起来，
单细胞藻类、菌类、 单细胞藻类、菌类、苔藓植物和花粉粒等
藻类
植物体有色素，能进行光合作用， 植物体有色素，能进行光合作用， 生活方式为自养
低等植物
菌类
植物体无色素， 植物体无色素，不能进行光合作用 (极少数例外 ，生活方式为异养 极少数例外)， 极少数例外
地衣
植物体为菌、 植物体为菌、藻共生体
植物无根、 植物无根、茎、叶的分化，无维管束， 叶的分化，无维管束， 雌性生殖器为单细胞(极少数例外 极少数例外)， 雌性生殖器为单细胞 极少数例外 ， 合子不形成胚，直接萌发为植物体 合子不形成胚，
苔藓植物
植物体无维管束，配子体占优势， 植物体无维管束，配子体占优势， 维管束 占优势 孢子体不能离开配子体独立生活 孢子体不能离开配子体独立生活
取样
液体方法 涂布
藻液、 藻液、血液
干燥处理
压碎法
将动、植物材料如根尖、花药、 将动、植物材料如根尖、花药、摇蚊幼虫唾液腺等 固定 染色 杀生 固定-染色 固定
暂时封藏法
取 样 加 入 醋 酸 洋 红 固 定 加（ 热 ） 封 片 45% 醋 酸 清 洗
1987年6月6日，最后一只黑海雀死去 年 月 日
生活在印度洋的岛国毛里求斯
渡渡鸟
1681年 年
厥类植物
高等植物
裸子植物
植物体有维管束，孢子体占优势， 植物体有维管束，孢子体占优势， 能独立生活。不产生种子，只产生孢子， 能独立生活。不产生种子，只产生孢子， 配子体仍能独立生活 产生种子，雌配子体不能离开孢子体 产生种子， 独立生活。种子或胚珠裸露， 独立生活。种子或胚珠裸露， 不包被在果实或子房中。 不包被在果实或子房中。一般不具导管