细胞结构和功能的实验研究方法——显微镜观察法

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1、细胞结构和功能的实验研究方法——显微镜观察法四川省绵阳第一中学　冯永康　　在高中生物学的教学中，通过切实可行的实验研究方法，深入认识细胞结构和功能，是十分必要的。这主要包括使用显微镜观察和分级离心等技术的运用。　　一、细胞形态结构的观察——显微镜观察法显微镜是中学生物实验教学中的最常用的仪器。熟练地使用高倍显微镜观察不同细胞的结构和功能，是高中生物课程标准要求的重要的实验操作技能。　　1显微镜的结构和使用原则　　1.1显微镜结构和功能的熟悉目镜长度与放大倍数成“反比”，即目镜越长，放大倍数越小；目镜越短，放大倍数越大。物镜长度与放大倍数成“正比”，即镜头越长

2、，放大倍数越大。焦距调好后，镜头与盖玻片的距离越远，物镜越短，放大倍数越小；反之，放大倍数越大。显微镜的放大倍数为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。显微镜下视野（是指在显微镜下一次所能观察到的被检玻片标本的范围）中所看到的物象为真实物象的倒立放大的虚象。由于低倍物镜的通光量比高倍物镜的通光量大，所以低倍镜下的视野较明亮；而高倍物镜下，虽然放大倍数大，实际观察到的标本区域小，视野较暗例1使用显微镜时，所选用的物镜倍数愈大，则下列哪一项叙述不正确？（C）A．物镜前端愈接近玻片标本B．物镜前端的透镜片直径愈小C．物镜的镜筒长度愈短D．物镜下视野的亮度愈小　　1.2

3、显微镜的使用程序和原则：　　1.2.1操作的基本程序：取镜——安放——对光——制片——观察　　1.2.2把握好几个原则：6①用眼原则：左眼注视目镜，右眼睁开。这样，一可减轻左眼疲劳，二可方便绘图。②物镜选用原则：先低倍后高倍，由低倍到高倍。可以用低倍物镜观察清楚的就勿需使用高倍物镜。③准焦螺旋使用原则：先粗后细，由粗到细。　　1.2.3显微镜下视野出现异物几种情况的判断：如移动装片异物不动，说明不在装片上；转动转换器，换上高倍镜，仍可观察到，说明不在物镜上；由此，可判断异物在目镜上。　　2活细胞观察法在高中生物课程标准实验教科书中，根据对生物实验材料观察的要

4、求，可以分为活细胞观察法和固定观察法。　　2.1用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体　　2.1.1实验材料的选择：观察叶绿体时，宜选用叶绿体大、数目少的材料。如阴生植物藓类的叶、菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）等。由于在不同的光照下，叶绿体可以运动并改变在细胞中的分布位置。所以，在不同光照下采集的材料，其叶内叶绿体的形态有所不同。观察线粒体时，一定要用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮取，避免破血，以影响涂片和观察效果。　　2.1.2临时装片的制作基本程序：净片→滴液→取材→平展→盖片应该注意的问题：将选取的观察材料要放在滴有清水（或健那绿染液）的载玻片上，以使细胞

5、仍然保持在生活状态，便于观察。　　2.2探究植物细胞的吸水和失水——植物细胞的质壁分离与复原　　2.2.1实验操作的简要程序6　　2.2.2实验操作成功的关键：①选择生活的、成熟的（具有大液泡）、有颜色的（如紫色洋葱）植物细胞。②所选蔗糖溶液的浓度要适宜（质量浓度为0.3g/mL）。例2观察植物细胞的质壁分离和复原时，如选用蔗糖的质量浓度为0.5g／mL的溶液时，可观察到质壁分离现象很明显，但不能复原，检查操作步骤都正确。分析造成此实验失败的原因是。（参考答案：细胞因过度失水而死亡，故不能发生质壁分离复原。）例3用高倍显微镜观察已制作好的原生质体的临时装片（

6、原生质体处于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中）时，应主要观察记录什么？（参考答案：观察测量原生质体的体积大小变化。）　　2.2.3植物细胞质壁分离后复原的类型——诱发复原与自动复原在植物细胞的质壁分离与复原实验中，一般选用的外界溶液是质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。用蔗糖溶液处理活的植物细胞后，蔗糖溶液的浓度大于植物细胞液的浓度时，植物细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离。要使发生了质壁分离的植物细胞恢复原状，必须用清水处理，使外界溶液的浓度低于植物细胞液的浓度，才可发生植物细胞的质壁分离复原，这种复原称为诱发复原。（因蔗糖分子是不能通过选择透过性的膜

7、的。）6如果在植物细胞的质壁分离与复原实验中，选择的外界溶液是具一定浓度的硝酸钾溶液、尿素溶液（或甘油溶液、乙二醇溶液）等，当外界溶液的浓度大于植物细胞液的浓度时，植物细胞发生质壁分离后，可不再进行实验处理来降低外界溶液的浓度，随即也可观察到植物细胞出现分离复原的现象，这种复原称为自动复原。植物细胞质壁分离后自动复原的原因是：用硝酸钾溶液处理植物细胞发生质壁分离后，当水分子通过渗透作用自由进出细胞时，硝酸根离子和钾离子（植物细胞生活所必需的矿质离子）可经主动运输进入细胞液，细胞液的浓度不断增大，水分渗入的速率增大，由此出现自动复原。用尿素溶液等处理植物细胞，

8、是因为这些物质分子也可自由进入细胞。但这些外界溶液的