实验一 细胞形态细胞器的显微结构的观察
实验一细胞形态结构的观察和普通光学显微镜的使用
实验一细胞形态结构的观察和普通光学显微镜的使用引言：细胞是生命的基本单位，具有复杂的结构和功能。
观察细胞的形态结构对于深入了解生命的本质和进行生物学研究至关重要。
本实验的主要目的是通过使用普通光学显微镜观察和学习细胞形态结构的观察方法。
一、实验方法1.收集样本：从鲜植物叶片中切取小型组织样本，并将其放入显微片中。
2.准备显微片：在显微片上滴加一滴蒸馏水，然后放置样本在蒸馏水上。
3.制备盖片：将一个玻璃盖片轻轻放置在样本上方。
4.准备显微镜：打开普通光学显微镜，并将显微镜调整到最佳聚焦状态。
5.放置显微片：将显微片放入显微镜的样本托盘中，并将其轻轻固定。
6.观察样本：通过调节目镜的焦距和光源的亮度，观察样本并记录所见。
7.绘制图表：根据观察结果，绘制细胞形态结构图表。
二、实验结果1.观察细胞膜：通过放大镜镜头观察细胞膜，可以看到细胞膜呈现出一个薄膜状的结构。
细胞膜起着维持细胞形态和保护细胞内部结构的作用。
2.观察细胞核：通过调整镜头的焦距和光源的亮度，可以清晰地观察到细胞核在细胞质中的位置。
细胞核通常呈圆形或卵圆形，具有较深的染色质和一个明亮的核仁。
3.观察细胞质：细胞质是细胞核周围的液体，其中包含着细胞器如线粒体、内质网、高尔基体等。
通过调整显微镜的焦距和光源的亮度，可以清楚地看到这些细胞器。
4.观察细胞壁：在观察植物细胞时，可以通过增加显微镜的放大倍数来观察到细胞壁。
细胞壁是细胞外的一个多层结构，可以提供细胞的支持和保护。
三、实验讨论1.细胞形态结构的观察需要适当的样本处理：使用新鲜的样本可以提供更清晰的显微观察结果，因此，在进行实验前最好收集到新鲜的细胞样本。
2.调整显微镜的焦距和光源亮度是关键：观察细胞结构需要将显微镜调整到最佳的聚焦状态，并调节光源的亮度，以确保能够看到细胞结构的细节。
3.多个角度观察样本可以提供更全面的结果：在实验中，可以从不同的角度观察样本，以获得更全面的细胞形态结构信息。
细胞形态结构观察技术
固定
（固定剂，染色剂知识介绍） 固定剂的作用：穿透，固定，保形，防腐 固定剂的选择：P83
细胞内组分的差异染色。 染色剂的选择： Giemsa—染色体桃红色。 本书P84 Feulgen—DNA紫红色，细胞质绿色。鄂P141 吖啶橙—RNA红色，DNA亮绿色。本书P86 苏木精-伊红（HE)—细胞核蓝色，细胞质红色 本书P85 过碘酸席夫—细胞内含糖原区—紫红色。章P58 苏丹红III—细胞内含脂肪区—橘红色。章P59 鬼笔环肽—溦丝染色。章P59 免疫荧光法—溦管染色。章P60 联苯胺+H2O2—过氧化氢体染色。小章P37 詹纳斯绿B—活体细胞线粒体。小章P43
适用：记录细胞或细胞器连续动态变化过程 正常时态连续拍照 缩时逐格拍照 主要装备：倒置显微镜，16mm摄影机，自控 缩时启动拍摄装置。 原理：缩时间隔时间：目标物实际活动时间 X 1/24
影片排成后要求放镜时间
=3600秒 ／10秒
x 1／24=15秒
所以，每隔15秒摄取1张照片。
三、光镜下的固定细胞观察法（组胚，病理）
CCD 的三层结构：上：增光镜片、中：色块网格 下： 感应线路
由微型镜头、马赛克分色网格，及垫于最底层的电子 线路矩阵所组成
5.摄影操作： 胶片相机：p69-74(生物教研室，李相伟） 数码相机：p74-75(同上） CCD图像采集：（病理教研室，姚海涛 实验中心，刘君星）
二、缩时显微摄影术
2.LSCM的主要组成部分及工作原理 ①激光光源:氢离子激光,能同时 / 顺序 / 分别输出紫 外光和可见光
实验一 细胞的显微结构—光镜下的细胞器
二、实验原理
光学显微镜通常采用两级放大， 光学显微镜通常采用两级放大，分别由物镜和目 镜完成。被观察物体位于物镜的前方， 镜完成。被观察物体位于物镜的前方，被物镜作第 一级放大后成一倒立的实象， 一级放大后成一倒立的实象，然后此实像再被目镜 作第二级放大，成一虚象，人眼看到的就是虚像。 作第二级放大，成一虚象，人眼看到的就是虚像。 而显微镜的总放大倍率就是物镜放大倍率和目镜放 大倍率的乘积。光学显微镜一般由载物台、 大倍率的乘积。光学显微镜一般由载物台、聚光照 明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。 明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。
三、实验用品和试剂
②1%、1/5000詹姆斯绿B溶液 1%、1/5000詹姆斯绿B 詹姆斯绿 称取50mg詹姆斯绿B溶于5ml Ringer溶液 称取50mg詹姆斯绿B溶于5ml Ringer溶液 50mg詹姆斯绿 稍加微热（30~400C）使之溶解，用滤纸过滤后， 中，稍加微热（30~400C）使之溶解，用滤纸过滤后， 即为1%原液。 1%原液1ml加入 1%原液 原液1ml加入49ml Ringer溶液 溶液， 即为1%原液。取1%原液1ml加入49ml Ringer溶液，即成 1/5000工作液 装入瓶中备用。最好现用现配， 工作液， 1/5000工作液，装入瓶中备用。最好现用现配，以保持 它的充分氧化能力。 它的充分氧化能力。 70%酒精 ③Wright 染液 ④70%酒精 ⑤香柏油 材料：洋葱、石蜡切片、 3．材料：洋葱、石蜡切片、涂片
（示线粒体） 线粒体）
五、实验相关技术
1.石蜡切片制作基本技术 1.石蜡切片制作基本技术 石蜡切片（ section） 石蜡切片（paraffin section） 组织学 常规制片技术中最为广泛应用的方法。 常规制片技术中最为广泛应用的方法。石蜡切 片不仅用于观察正常细胞组织的形态结构， 片不仅用于观察正常细胞组织的形态结构，也 是病理学和法医学等学科用以研究、 是病理学和法医学等学科用以研究、观察及判 断细胞组织的形态变化的主要方法， 断细胞组织的形态变化的主要方法，而且也已 相当广泛地用于其他许多学科领域的研究中。 相当广泛地用于其他许多学科领域的研究中。 光镜下观察切片标本多数是石蜡切片法制备的。 光镜下观察切片标本多数是石蜡切片法制备的。 活的细胞或组织多为无色透明， 活的细胞或组织多为无色透明，各种组织间和 细胞内各种结构之间均缺乏反差， 细胞内各种结构之间均缺乏反差，在一般光镜 下不易清楚区别出； 下不易清楚区别出；
生物易错亚显微与显微结构——显微镜观察细胞器
细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构
但是线粒体、叶绿体的内部结构需要电子显微镜观察，所以他们是亚显微结构（注意内部二字）
超微结构，又称亚显微结构。
指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚，但在电子显微镜下能观测到的细胞内各种微细结构（普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米），如各种细胞器。
生物实验观察细胞结构
生物实验观察细胞结构细胞是生物体的基本结构和功能单位，通过观察细胞结构，可以了解细胞的组成和特点。
本文将介绍一种常见的生物实验方法，用来观察细胞结构，以及相关的实验步骤和结果。
实验材料和仪器准备：1. 高倍显微镜2. 目镜和物镜3. 植物组织切片或动物组织切片4. 盐水溶液5. 盖玻片和载玻片6. 染色剂（如甲苯红、甲苯蓝）7. 镊子和显微镊8. 实验记录本和笔实验步骤：1. 取一片细胞切片放到载玻片上。
2. 使用镊子将切片浸泡在盐水溶液中，以保持切片湿润。
3. 添加染色剂到载玻片上，利用染色剂可以使细胞结构更加清晰可见。
4. 用盖玻片将切片覆盖，并轻轻压平，去除气泡。
5. 将载玻片放到显微镜的载物台上，调节目镜和物镜，逐渐增大放大倍数。
6. 观察细胞结构，并进行记录。
实验结果：通过观察细胞切片，我们可以看到细胞具有以下结构特点：1. 细胞膜：细胞膜是细胞的外包层，起到保护细胞内部结构的作用。
2. 细胞质：细胞质包括细胞膜内的细胞液和细胞器，是细胞内部的基质。
3. 细胞核：细胞核是细胞的控制中心，内含染色体和核仁。
4. 染色体：染色体携带着细胞的遗传信息，通过染色剂染色后呈现出颜色。
5. 质粒、线粒体等细胞器：细胞器是细胞体内具有特定功能的结构，如质粒、线粒体等。
根据细胞的特点，我们可以进一步观察细胞的形态和数量，以及细胞器的分布和形状等。
这些观察结果可以为我们研究生物学、医学等领域提供重要的基础信息。
结论：通过生物实验观察细胞结构，我们可以了解细胞的组成和特点，进而深入研究生物体的结构和功能。
细胞实验观察的结果对于推动生物学和医学的发展起到了重要的作用。
因此，细胞实验观察应成为学生学习生物学的重要内容之一。
总结：通过本次实验观察，我们对细胞的结构有了更深入的了解。
细胞是生物体的基本单位，每个细胞都具有独特的结构和功能。
通过观察细胞切片，我们可以看到细胞膜、细胞质、细胞核以及其他细胞器的存在。
这些细胞结构的研究对于生物科学的发展具有重要的意义，也为我们更好地理解生命的奥秘提供了线索。
3第三章 细胞形态结构的观察
第三章细胞生物学的研究方法归纳起来大体上可划分为四大类：形态观察、生化分析、生理检测、实验性操作技术。
第一节细胞形态结构的观察方法光学显微镜（light microscope ）电子显微镜（electron microscope）扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope）（一）普通显微镜0.2um由聚光器、物镜和目镜三部分组成。
普通显微镜最大放大倍数1000－1500倍，因为它的分辨率有限，再放大也是空放大分辨率（resolution）：能将物体相近两点分辨清楚的距离极限D代表分辨力：D= 0.61λ / N.A.λ代表光波波长；N. A. 为镜口率，也称数值孔径（Numerical aperture)。
N. A. =n·Sin α/2N:物镜与标本间介质的折射率；（1或1.515）α:镜口角（聚光焦点对物镜镜口的张角，<180º）通过公式可知光学显微镜最大分辨率0.2um，减小分辨率需减小λ显微镜的几个光学特点：介质折射率越接近镜头玻璃的（ 1. 7 ）越好。
sinα/2的最大值小于1；普通光线的波长为400~700nm，光镜分辨力约为0.2μm，人眼的分辨力为0.2mm，因此显微镜的最大有效倍数为1000X。
（二）紫外线显微镜（ultraviolet microscope）0.1um根据光学原理，光源光波越短，显微镜的分辨本领越大。
紫外线显微镜以紫外线为光源，分辨率可提高一倍。
可看到在普通光学显微镜下看不到的胶体颗粒。
可用来测定细胞中的核酸含量。
透镜：石英、萤石（CaF2)、碳酸锂等制作。
价格昂贵，使用受限。
（三）荧光显微镜（fluorescent microscope）20世纪40年代在紫外线显微镜基础上发明。
原理：细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射也可发荧光。
显微观测实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉显微镜的使用方法，掌握显微镜的构造和功能。
2. 通过观察不同生物样本，加深对细胞结构和组织形态的认识。
3. 提高实验操作技能，培养观察能力和分析问题的能力。
二、实验原理显微镜是一种利用光学原理放大微小物体的仪器。
通过显微镜，我们可以观察到肉眼无法直接看到的生物样本，如细胞、组织等。
显微镜主要由物镜、目镜、光源和载物台等部分组成。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：洋葱鳞片叶、口腔上皮细胞、人体皮肤切片等。
2. 实验仪器：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、纱布、吸水纸等。
四、实验步骤1. 准备工作：将显微镜擦拭干净，调整光源，确保视野明亮。
2. 制作临时装片：a. 取洋葱鳞片叶或口腔上皮细胞，用镊子轻轻撕取一小块，放入载玻片中。
b. 滴一滴生理盐水或清水于样本上，用盖玻片轻轻覆盖。
c. 将载玻片放在显微镜载物台上，用镊子调整样本位置，使其位于视野中心。
3. 观察：a. 从低倍镜开始，缓慢调节粗准焦螺旋，使样本清晰可见。
b. 逐渐更换高倍镜，继续调节焦距，观察细胞和组织的形态结构。
c. 对不同样本进行观察，比较其形态和结构特点。
4. 绘图与分析：a. 用铅笔在纸上描绘观察到的细胞和组织的形态。
b. 分析不同样本的细胞结构和组织特点，总结实验结果。
五、实验结果与分析1. 洋葱鳞片叶细胞：a. 细胞呈长方形，具有明显的细胞壁和细胞膜。
b. 细胞核位于细胞中央，核仁明显。
c. 细胞质中分布着大量的淀粉粒。
2. 口腔上皮细胞：a. 细胞呈扁平状，细胞膜较薄。
b. 细胞核位于细胞中央，核仁不明显。
c. 细胞质中分布着丰富的线粒体和内质网。
3. 人体皮肤切片：a. 皮肤由表皮、真皮和皮下组织组成。
b. 表皮由多层细胞组成，细胞排列紧密。
c. 真皮富含血管和神经，细胞排列疏松。
六、实验讨论1. 通过本次实验，我们了解了显微镜的使用方法，掌握了观察细胞和组织的基本技能。
2. 观察到的细胞和组织的形态结构特点与细胞的功能密切相关。
细胞形态结构观察研究报告
CCD IMAGE SENSOR外形
彩色CCD的组成结构分图
CCD 的三层结构：上：增光镜片、中：色块 网格 下：感应线路
由微型镜头、马赛克分色网格，及垫于最底层 的电子线路矩阵所组成
4.拍摄技术步骤：
胶片相机拍摄：p69-74(生物教研室李相伟）
数码相机拍摄：p74-75(同上）
CCD图像采集： （病理教研室姚海涛
以像点的方式在计算机屏幕上形成图像。 同时，也可沿z轴方向逐渐改变焦平面，完 成对样品厚片不同层面的扫描，进行类似CT断 层扫描的无损伤连续光学切片，经计算机三维重 建处理，可形成观察标本的三维结构图形。
2.LSCM的主要组成部分及工作原理
①激光光源:氢离子激光,能同时 / 顺序 / 分别输出紫 外光和可见光
三、光镜下的固定细胞观察法（组胚，病理）
细胞器培养皿内铺盖片单层培养 细胞悬液 离心沉淀 涂片
取盖片
固定
染色
观察 拍照
（固定剂，染色剂知识介绍） 固定剂的作用：穿透，固定，保形，防腐 固定剂的选择：P83
细胞内组分的差异染色。
染色剂的选择：
Giemsa—染色体桃红色。 本书P84
Feulgen—DNA紫红色，细胞质绿色。鄂P141
上层：聚光镜片（增光镜片）
中层：一个类似马赛克的网络（分色网络）
下层：垫在下层的电子线路矩阵（感应线路
是可记录光线变化的半导体）
CCD工作方式之一：
当数码相机的快门开启，来自影像的光线穿 过，这些马赛克会让感光点的=氧化硅材料释 放出电子（正电）与电洞（负电）。经由外部 加入电压，这些电子和电洞会被转移到不同极 性的另一个硅区暂存。电子数的多寡和曝光点 所接受的光量成正比。在一个影像最明亮部位， 可有十万电子被积存起来。
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2. 显微镜的调节
瞳距调节
屈光度调节
调节
粗调松紧调节旋钮
聚光镜中心调节
②10X物 镜
①标 本
④ 聚光镜升降 旋钮
③ 孔径 光栏
⑤ 光轴中心调节 螺钉
③ 视场 光栏
孔径光栏调节
N.A聚=(0.6-0.8)N.A物
孔径光栏开度与图象
100% 70% 30%
孔径光栏的运用
操作步骤如下:
(1）可变光栏的中心对准聚光镜的中心。如果可变光栏的水 平是固定的，则装配时已保证它与聚光镜合轴，不必调整;如果 可变光栏的水平位置可以移动，则应把可变光栏关到最小，使它 的中心孔对准聚光镜下方的透镜中心。
五、 实验步骤
(一)显微镜的使用 1. 观察前的准备工作
(1)观察者要养成显微镜镜检的工作习惯，观察时要双 眼同时睁开，一边观察一边进行记录或描绘。
(2)观察时所用的材料、药品和各种器具要预先准备好。 (3)显微镜在使用之前应检查一下它的各个部件是否完整
和正常，并对载物台、目镜、物镜以及聚光器上端透 镜进行必要的清洁工作。然后进行合轴调节。
(2) 兔肝细胞苏木精-伊红(H·E·)染色玻片标本的观察
先在干燥系物镜下观察肝小叶的概况，辨认肝细胞，然后用油镜仔细 观察肝细胞的显微结构。注意肝细胞的形状，细胞核和核仁的形状和数 量，细胞核和细胞质的染色区别等。
（二）观察标本
六、注意事项 1.低、高倍镜的使用。 2.合轴调节。
七、实验报告 1.描绘一个所观察细胞的基本形态结构。 2.绘图比较所观察到的不同的细胞形态与结构。 3.简述显微镜的主要结构和操作要领。 4.熟练显微镜的调节。
(2)载物台上放置观察标本，把聚光器上升到它上端透镜平 面稍低于载物台平面的高度，并将它的可变光栏开到最大，用低 倍物镜，进行调焦到能看见标本，可调反射镜使视野得到最亮和 最均匀 的照明，或把光栏关小，最亮的照明区正处在视野的中 央。
(3)转到高倍镜，并调焦到看清标本，然后去掉标本，拔出 目镜，眼睛直接向镜筒观察，并把可变 光栏关小，看其亮点是 否在视野中心，如果不是，就要转动聚光器的调节螺旋，把亮点 调到视野中 央，再慢慢开启可变光栏，使视野看到光栏边缘和 聚光镜的边缘相接为止。
N·A·=n·sina/2
式中D为分辨率，A为光波波长， n=介质折射率；α=镜口角（标本对 物镜镜口的张角）， N·A·为物镜的数值孔径(镜口率)。镜口角总是要小 于180˚，所以sina/2的最大值必然小于1。
在物镜上，有镜口率(N.A.)的标志，它反应该镜头分辨力的大小，其数 字越大，表示分辨率越高，各物镜的镜口率如下表：
厚度，必须调节螺旋仔细地从上到下进行观察。
厚标本和薄标本
4 - 5 um
2um
基础知识
三、显微镜概述
显微镜是观察细胞的主要工具。根据光源不同，可分为 光学显微镜和电子显微镜两大类。前者以可见光（紫外线显 微镜以紫外光）为光源，后者则以电子束为光源。
1.光学显微镜
普通生物显微镜由3部分构成：
①照明系统：包括光源和聚光器。
荧光显微镜和普通显微镜有以下的区别：
1.照明方式通常为落射式，即光源通过物镜 投射于样品上。
2.光源为紫外光，波长较短，分辨力高于普 通显微镜。
3.有两个特殊的滤光片，光源前的用以滤除 可见光，目镜和物镜之间的用于滤除紫外线， 用以保护人目。
4. 激光共聚 焦扫描显微镜 （具有高分辨 率可进行显微 断层扫描）
普通光线的波长为400~700nm，因此显微镜分辨力数值不会小于 0.2μ m，人眼的分辨力是0.2mm，所以一般显微镜设计的最大放大倍 数通常为1000X。
显微镜的分辨率: 也称为分辨力，它是指能把两个物点辨清的最小距离，
分辨距离越大，则分辨率越低。所以，分辨率是以分辨
距离来表示的。
其计算公式为: D=0.61λ/N·A
实验一 细胞形态、 细胞器的显微结构的观察
一、实验目的
1.了解普通光学显微镜的工作 原理，掌握光学显微镜的使 用方法。
2.熟悉光学显微镜下细胞的基 本形态与结构。
二、实验原理
细胞是生物体的基本结构单位。构成生 物机体的细胞是多种多样的。要对细胞进行 研究，首先要从其形态结构人手。所以，要 借助显微镜的成像及放大原理，在显微镜下， 才能观察到细胞的基本形态结构。
LCSM照片 蓝色为细胞核，绿 色为微管
（能观察活细胞）
5.暗视野显微镜
暗视野显微镜（dark field microscope）的聚光镜中央有当 光片，使照明光线不直接进人物镜，只允许被标本反射和衍射的光 线进入物镜，因而视野的背景是黑的，物体的边缘是亮的。利用这 种显微镜能见到小至 4-200nm的微粒子，分辨率可比普通显微镜高 50倍。
物镜
镜口率(N.A.)
工作距离(mm)
10×
0.25
5.40
40×
0.65
0.39
100×
1.30
0.11
显微镜的总放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积，
公式为: M = K1xK2
焦点深度: 显微镜调焦到看清标本某一点时，不仅是这一物点，而且它的
上下两侧也能看清楚两侧的厚度叫做焦点深度。看到标本的全
②光学放大系统：由物镜和目镜组成，
是显微镜的主体。
③机械装置：用于固定材料和观察方便，
包括镜台(载物台) 、调节器和、
物镜转换器(旋转器)等。
尼康E-600显微镜 基础知识
2.体视显微镜（可直接进行解剖及观察并具有正像立体感）
3.荧光显微镜
尼康E800荧光DIC显微镜
荧光显微镜照片（微管呈绿 色、微丝红色、核蓝色）
经物镜形成倒立实像，经目镜进一步放大成像。
显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数，还与显微镜的分辨力有关。
制作光学镜头所用的玻璃折射率为1.65~1.78，所用介质的折射率越 接近玻璃的越好。对于干燥物镜来说，介质为空气，镜口率一般为 0.05~0.95；油镜头用香柏油为介质，镜口率可接近1.5。
6.相差显微镜
一种介壳虫的染色体
7. 偏光显微镜（对于双折射物质进行结构研究）
偏光显微镜（polarizing microscope）用于检测具有双折射性的物 质，如纤维丝、纺锤体、胶原、染色体等等。
8.微分干涉差显微镜（图像具有浮雕感）
DIC显微镜其优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微 镜相比，其标本可略厚一点，折射率差别更大，故影像的立体感更强。
3. 观察操作：
(1) 低、高倍镜的使用: 先把低倍的物镜用粗调焦螺旋下降至离盖玻片 0.5cm处，然后一边观察视野一边上升物镜，直至看到图像，再将标本移 到视野中心，用细调焦螺旋把物镜调至最清晰处，若要用高倍镜观察时， 把所要进一步放大观察的部位移至视野中央，直接顺时针转换成高倍物镜， 然后用细调焦螺旋调焦，至看清物像。
DIC显微镜下的 硅藻（伪彩色）
9. 倒置显微镜（组织培养中长工作距离的）
组成和普通显微镜一样， 只不过物镜与照明系统颠 倒，前者在载物台之下， 后者在载物台之上（右 图），用于观察培养的活 细胞，具有相差物镜。
ห้องสมุดไป่ตู้
10. 显微操作技术
尼康NT-88NE显微操作/注射 仪
四、实验用品
各种组织切片