实验二、参观电子显微镜及生物超薄切片标本制备
二.细胞形态结构
实验三、细胞大小的形态观察——测微尺的使用
实验四、细胞活体染色技术
实验五、植物细胞骨架光学显微观察
实验六、胞间连丝观察
三.细胞化学
实验七、鉴定RNA的细胞化学方法——Branchet反应
实验八、DNA显色的观察——Feulgen反应
实验九、固绿染色法鉴定细胞内酸性蛋白与碱性蛋白
实验十、多糖及过氧化酶的显示
实验十一、核仁组成区的银染显示与观察
四.细胞生理
实验十二、细胞膜的通透性
实验十三、细胞电泳
五.细胞和组织培养技术
实验十四、植物原生质体的分离和融合
实验十五、植物细胞的培养与观察
实验十六、动物细胞融合
实验十七、动物细胞的培养与观察
六.细胞化学成分的分离
实验十八、细胞器的分离、纯化——细胞分级分离
实验十九、荧光的细胞化学测定
实验二十、细胞活力的鉴别
实验一几种光学显微镜的使用
一、实验目的
了解几种光学显微镜的结构、工作原理、主要用途和使用方法;掌握使用普通显微镜提高分辨力的方法。
二、实验原理
(一)基本原理
一般实验室经常使用的光学显微镜都是由物镜、目镜、聚光器和光阑组成,普通显微镜它们的放大原理及光路图如下:
AB物体.A1Bl第一次成像,A2B2第二次成像,Ol目镜.O2物镜,
F1为Ol的前焦点,F2为O2的前焦点
各种光学显微镜的光学放大原理基本相同,各种特殊用途的光镜不过只是在光源、物镜、聚光器等方面作了改动,或在其它方面增设了某些特殊的设备。
(二)几种光学显微镜
l、普通光学显微镜:
普通光学显微镜也叫复式显微镜,是最常见,最简单的显微镜。它适于观察一般固定的,有色的透明度较高的标本。其最大分辨力一般为0.2微米,从构造上可分光学、机械和电子三大系统。
2、暗视野显微镜:
暗视野显微镜是以丁达尔现象(Tyndallphenomenon)(即光的微粒散射现象)为基础设计的,它使用了特殊的聚光器进行斜射照明,因光源中心束不直入物镜,所以视野黑暗,而被检细胞器因斜射照明发生衍射和反射,所以发亮可见。暗视野显微镜可用增加光照方法增加物体与背景的反差,因而可观察到0.2—0.004微米直径的微小粒子,但它分不清被检物的细微构造,它常用于观察物体的存在与运动。而暗视野显微镜与普通光学显微镜的区别,主要在于聚光器的不同,致使照明方法有别。确切地说,称暗视野显微镜为暗视野照明更为贴切。它是照明光线仅照亮被检样品而不进入物镜。使视野背景暗黑,样品明亮的照明方法。
3、相差显微镜:
一般由于被检物体(如不染色的细胞)所能产生的相差的差别太小,我们的眼睛是很难分辨出这种差别的,只有在变相差为振幅差(明暗之差)之后,才能被分辨。
相差显微镜是以光的干涉现象为基础设计的。与普通光学显微镜比较,它在聚光器和物镜上作了改动。用装有环状光阑的聚光器造成的空心光线柱,使直射光(背景)和衍射光(样品)分开。同时在物镜的后焦面上装有相板,使直射光和衍射光发生干涉,从而把我们肉眼不能见的相位差变为可见的振幅差,同时相板上装有吸收膜,吸收部分直射(或衍射)光以增加反差,使人们能够看清更加细微的结构。所以相差显微镜一般用于观察活细胞的细微结构。
4、荧光显微镜:
荧光是指某些物质经波长较短的光线照射后,分子被激活吸收能量后呈激发态,其能量部分转化为热量或用于光化学反应外,相当一部分则以波长较长的光能形式辐射出来,这种波长长于激发光的可见光称作荧光。
荧光显微镜是以紫外线(3650A)或兰紫光(4200A)照射某些物质,可激发其产生荧光的原理为基础设计的,利用一个高发光效率的光源,经过一个滤光系统得到紫外光(或兰紫外光),直接照射标本中的自然荧光物质,使其产生自发荧光,再加以镜检。或以荧光染料先对标本进行染色,然后使之在上述光源照射下产生次生荧光,再加以镜检。这种显微镜主要用于观察荧光(或次生荧光)物质在细胞内分布情况,以及测定细
胞器的生理活性。
(三)如何提高分辨力
显微镜的能力是质量和性能的标志。能力包括分辨率、放大率、焦点深度和视场宽度等。其中最重要的是分辨率。各种能力都有一定的限界,既互相作用,又互相制约,改善和提高了某种能力,同时降低了某些能力,只能顾其主要,兼顾其它,综合筹统。
1、数片孔径(numerialaperture)
数片孔径(N.A.)也叫镜口率,是物镜和被检样品之间的介质的折射率(n)与物镜所接受的光锥顶角(亦称孔径角)的一半α(半孔径角)正弦的乘积。其公式如下:N.A.=n·sinα
物镜的数值孔径愈大,显微镜的能力愈强,数值孔径与分辨率成正比,与焦点深度成反比.物镜的数值孔径的N.A.值刻在物镜壳上,如40/0.65表示40倍的物镜,数值孔径为0.65。物镜的数值孔径随前透镜直径的减少而增大。显微镜物镜的前透镜口径愈小,数值孔径愈大,放大倍数愈高,价格愈高。
2、分辨率(resolvingpower)
物镜分辨力是指分辨被检样品微细结构的能力。通常以能清晰地分辨两个物体点的最短距离来表示。其公式如下:
R=0.61×λ/N.A.
R:分辨率;λ:照射光线波长;N.A.:物镜数值孔径
分辨率以分辨两个点的最短距离表示,R值愈小,分辨能力愈大。物镜的分辨率与照明光线的波长成反比,与物镜的数值孔径成正比。
照明光线波长愈短,物镜的数值孔径愈大,显微镜的分辨率亦愈大。
物镜的分辨力即显微镜的分辨率,目镜与显徽镜的分辨力无关,它只把物像第二次放大,使眼睛便于观察。目镜只能将物镜已经分辨的影像进行放大,无法观察到未被物镜分辨的细节。在光学成像过程中,目镜不起初始造像作用,仅作放大而已。
3、放大率(magnification)
显微镜最后形成的物体放大影像,对被检物体的大小比例称为放大率,即像高比物高。放大倍数以长度计算,而不是以面积或体积计算。