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1、高中生物实验1 第一篇第一篇 实验理论实验理论 一、一、 实验知识实验知识 (一)常见仪器介绍(一)常见仪器介绍 显微镜基本实验技术显微镜基本实验技术 (1 1)显微镜的主要性能)显微镜的主要性能 分辨力:也称分辨本领,是指区分两个物点之间的最小距离的能力。能把两点分辨开 的最小距离叫分辨距离。分辨距离越小,则分辨力越高;相反则低,所以,分辨力以分辨距 离来表示。 一般肉眼的分辨距离为 0.25mm 左右, 所以比这个距离小的两点会被误看成一点。 显微镜也有它的分辨距离和分辨力, 这是显微镜性能中最重要的指标, 它主要由物镜性能所 决定。显微镜的分辨距离跟照明光的波长和物镜镜口率有关,可以用如
2、下公式表示: 分辨距离(R)0.61/ NA :照明光波长 NA:物镜镜口率 从上式可见:照明光波越短,物镜镜口率越大,分辨力越高。一般可见光的彼长范围为 400700nm,若使用镜口率为 1.25 油镜,用可见光中最短波长的紫色光,则分辨距离约为 0.2m,这是一般光学显微镜分辨力极限。用高速电子束(其波长短到 0.005nm)作为电子 显微镜照明,分辨力可达 0.2nm 左右。比光学显微镜分辨力提高 1000 倍。 镜像亮度: 镜像亮度与物镜镜口率平方成正比, 与总放大倍数成反比, 即镜口率越大, 镜像亮度越大;总放大倍数越高,镜像亮度越小。所以,总放大倍敢相同情况下,要使镜像 亮度增加,
3、就应使用镜口率的物镜与低倍目镜配合。例如:总放大倍数都是 200 倍,则用镜 口率为 0.65 的 40物镜与 5目镜配合,其镜像亮度比使用镜口率为 0.25 的 10物镜与 20 目镜的镜像亮度高 6.75 倍。因目镜放大倍数过大,得到的放大虚像很不清晰。 视野宽度:目镇光柱所围绕的圆即视野宽度,视野宽度越大,观察标本的面积越大, 则显微镜放大倍数越小。所以,视野宽度与放大率成反比。因此,当将低借物镜转换成高倍 物镜时,必须先把标本移到视野正中央。否则玻片标本的影像会落到缩小视野的外面。 清晰度:清晰度是指显微镜能形成明显物像的能力,影响物像清晰度的主要是物镜, 由于照明光的光谱不同,造成色
4、差和透镜本身球面像差。放大倍数越高,像差越大,像就越 模糊。 (2 2)高倍镜的使用)高倍镜的使用 选好目标:由于高倍物镜只能把低倍镜视野中心的一小部分放大,因此,使用高倍镜 前,应先在低倍镜中找到需要观察的部分,并移到视野的中央,再换高倍镜,并使之合轴, 即使其与镜筒成一直线(因高倍镜工作距离短,操作时要特别小心,以防镜头砸破玻片而损 坏) 。 调正焦点:在正常情况下,当高倍物镜转正之后,在视野中可见到模糊的物像,只要 略微调节细准焦螺旋,就可获得最清晰的物像。 如果高倍物镜不是原装的,常会出现下述两种情况:高倍镜碰到玻片标本,或高倍物镜 离玻片标本较远,这时则需重新用高倍镜调焦,调焦方法与
5、低倍镜相同。 换用高倍镜观察时,视野变小变暗,需重新调节视野亮度。可升高聚光器或放大虹彩光圈。 (3)油镜的使用 先用低倍镜找到所要观察的物体,再换至高倍镜下,将物体置于视野的中央,并使聚光器 所收集的光达到最大亮度。 将镜筒向上旋, 并且将香柏油滴一小滴于盖玻片上, 油滴不可太大, 以免损坏标本和镜头。 将油镜缓缓放下,使油镜头浸入油液,靠近观察物。然后边观察边用细准焦螺旋,由下向 上调节,找到物像,此时需十分小心,否则,会将玻片压碎或使镜头损坏。 高中生物实验2 观察完毕后,重新将镜筒向上旋,并先用擦镜纸擦拭掉镜头上的香柏油,再用棉球或擦 镜纸蘸少许清洁剂(二甲苯或乙醚:无水酒精73 配制
6、的混合液)将镜头残留的油迹擦 去,清洁液不可太多,否则会渗入镜头,使镜头受损。 光学显微镜的正确使用图解如下: 原理:倒立虚像,放大倍数=物镜放大倍数短-低,长-高目镜放大倍数长-低, 短-高(线性倍数:长度或宽度) 取放:实验桌左前方左眼观察,右眼画图,安装好目镜和物镜 对光:低倍镜下,将视野亮度调匀过亮可用平面反光镜或小光圈; 过暗可用凹面镜或大光圈 固定装片 镜筒上升中找物像 将物像调调 至视野中中 央 转动物镜转换器换上高倍物镜 调细准焦螺旋细准焦螺旋 物像清晰 调大光圈视野明亮 绘图:右眼配合右手,边看边绘。 整理装箱 玻片制作技术玻片制作技术 (1)临时装片法 临时装片法是用新鲜的
7、少量的植物材料(如单个细胞、薄的表皮或切成的薄片等) ,放 在载玻片上的水滴中,再盖上盖玻片做成玻片标本的方法。这种方法制成的标本,一般多作 为临时观察使用。 制作方法如下: 擦净载玻片和盖玻片,即将浸洗过的玻片用纱布擦干。 用玻璃滴管吸水,滴一滴在载玻片的中央。用液管或毛笔挑选小而薄的材料,放置于 载玻片上的水滴中。 加盖片:右手持镊子,轻轻夹住盖玻片,使盖玻片边缘与材料左边水滴的边缘接触, 然后慢慢向下落,放平盖玻片。这样可使盖玻片下的空气逐渐被水挤掉,以免产生气泡。如 果盖玻片下的水分过多,则材料和盖玻片容易浮动,影响观察,可用吸水纸条从盖玻片的侧 面吸去部分水。 如果水未充满盖玻片时,
8、 容易产生气泡, 可从盖玻片的一侧再滴入一滴清水, 将气泡驱走,即可进行观察。 如果这种临时装片尚需保存一段时间,则可用 10%30%甘油水溶液代替清水封片。 并将用甘油封好的装片平放于大培养皿中(培养皿底部先垫一湿滤纸)保存。 临时装片的制作过程图示临时装片的制作过程图示(以洋葱表皮细胞的装片制作过程为例) 低倍镜观察 高倍镜观察 高中生物实验3 用洁净的纱布把载玻片 把载玻片放在实验台上,用 和盖玻片擦拭干净 吸管在载玻片的中央滴一滴清水 B B、制片制片 用镊子从洋葱鳞片叶内侧 把撕下的薄膜浸入载玻片上 的表皮上,撕取一小块透明薄膜。 的水滴中,用镊子把薄膜展平。 用镊子夹起盖玻片,使它
9、的一边先接触载玻片上的水滴,然后轻 轻地盖在薄膜上,避免盖玻片下面出现气泡。 C C、染色、染色 把一滴碘液滴在盖玻片的一侧 用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润到标本的全部。 (2)徒手切片法 徒手切片的方法是常用的最简便的观察植物内部构造的方法。 剃刀是徒手切片的重要工具,目前使用更普遍的是双面刀片,每次用后必须擦净,注意 保护,以免生锈。 材料的选择: 一般选用软硬适度的植物根、茎或叶等,材料不宜太硬也不太软。切太软的材料时,可 用马铃薯块茎、胡萝卜根或肥皂将欲切的材料夹住,一起进行切片。有些叶片亦可卷成筒状 再进行切片。 欲切的材料,应先截成适当的段块,一般面积的大小以不超过 35
10、 平方毫米为宜,长 度以 23 厘米较便于手持并进行切片。 徒手切片的方法和步骤: )切片前,在小培养皿中盛以清水,准备好毛笔、滴管和刀片等用具和欲切的材料。 ) 切片时用左手的三个指头拿住材料, 并使其稍突出在手指之上, 以免刀口损伤手指。 右手持剃刀或双面刀片,平放在左手的食指之上,刀口向内,且与材料断面平行,然后以均 匀的动作,自左前方向右后方滑行切片,注意要用整个手臂向后拉(手腕不必用力) 。切片 时动作要敏捷, 材料要一次切下 (注意整个切片过程中应用清水湿润材料和刀面, 使之滑润, 否则材料容易破损) 。如此连续动作,切下许多薄片后,就用湿毛笔将这些薄片轻轻移入已 盛水的培养皿中备
11、用。 )用毛笔挑选薄而透明的切片,取出放在载玻片上,制成临时装片观察;亦可用其制 成永久的玻片标本。 (3)组织离析法 高中生物实验4 离析法的原理是用一些化学药品配成离析液, 使细胞的胞间层溶解, 因而细胞彼此分离, 获得分散的、单个的完整细胞,以便观察不同组织的细胞形态和特征。 离析液的种类很多,最常用的有铬酸硝酸离析液,它是以 10%铬酸液和 10%硝酸液 等量混合而成。适用于木质化的组织,如导管、管胞、纤维、石细胞等。 具体步骤如下: 将植物材料 (如木材、 枝条、 果壳等) 先切成小块或小条 (火柴棍粗细, 长约 1 厘米) , 放入平底管中,加入上述离析液,其量约为材料的 10 倍
12、,盖紧瓶塞,放在 40左右的温箱 中,约经 12 天。具体浸渍的时间可因材料块的大小而不同,如果两天以后仍未分离,则 可换新的离析液继续浸渍。草本植物可不必加温。 检查材料是否离析:以细胞间的胞间层溶解、细胞彼此能够分开为宜。可取出材料少 许,放在载玻片上的水滴中,加盖片,用滴管的橡皮头轻轻敲压,若材料分离,表明浸渍时 间已够。 洗酸保存: 倒去离析液, 用清水浸洗已离析好的材料。 将平底管静置, 待材料下沉后, 再倒去上面的清液,如此反复多次,至没有任何黄色为止(如有离心机、可将材料转人离心 管、用离心机洗酸更为迅速) ,然后转移到 70%酒精中保存备用。 当需要时,可按临时装片法制片观察,
13、或制成永久性的玻片标本。 常见仪器用具常见仪器用具 广口瓶 滴管 烧杯 锥形瓶 燃烧匙 试管 酒精灯 量筒 漏斗 球形漏斗 圆底烧瓶 铁架台 温度计 试管夹 研钵 镊子 解剖针 载玻片和盖玻片 培养皿 三脚架和石棉网 灭菌锅 双面刀片 高中生物实验5 (二)生物学中常用的试剂:(二)生物学中常用的试剂: 1.1.斐林试剂:斐林试剂: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和 0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲 液和乙液混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热,如待测液中存在还原糖,则 呈砖红色。 2.2.班氏糖定性试剂:班氏糖定性试剂:为蓝色溶液。和葡萄糖混合后沸水
14、浴沸水浴会出现砖红色沉淀。用于尿糖的测 定。 3.3.双缩脲试剂:双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和 0.01g/ml CuSO4(乙液)。用法:向待测液中先 加入 2ml 甲液,摇匀,再向其中加入 34 滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。 4.4.苏丹:苏丹:用法:取苏丹颗粒溶于 95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘 黄色( (被苏丹染成红色被苏丹染成红色) )。 5.5.二苯胺:二苯胺:用于鉴定 DNA。DNA 遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。 6.6.甲基绿:甲基绿:用于鉴定 DNA。DNA 遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。 7 7、50%50
15、%的酒精溶液:的酒精溶液:用于洗去苏丹在脂肪上的浮色。 8 8、70%70%的酒精溶液:的酒精溶液:用于医学临床上的消毒灭菌。 9 9、95%95%的酒精溶液的酒精溶液:冷却的体积分数为 95%的酒精可用于凝集 DNA 1010、15%15%的盐酸:的盐酸:和 95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。 11.11.龙胆紫溶液:龙胆紫溶液:(浓度为 0.01g/ml 或 0.02g/ml)用于染色体着色,可将染色体染成紫色, 通常染色 35 分钟。(也可以用醋酸洋红醋酸洋红染色) 12.20%12.20%的肝脏、的肝脏、 3%3%的过氧化氢、的过氧化氢、 3.5%3.5%的氯化铁:的氯化铁: 用于比较过氧化氢酶和 Fe 3+的催化效率。 (新 鲜的肝脏中含有过氧化氢酶) 1313、3%3%的可溶性淀粉溶液、的可溶性淀粉溶液、3%3%的蔗糖溶液、的蔗糖溶液、2%2%的新鲜淀粉酶溶液:的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和 蔗糖的作用实验。 14.14.碘液:碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。遇糖原变红 15.15.丙酮:丙酮:用于提取叶绿体中的色素 16.16.层析液:层析液:(成分:20 份石油醚、2 份丙酮、和 1 份苯混合而成,也可用 93 号汽油)可用于 色素的层析,即将色素在滤纸上分离开。 17.17.二氧化硅:二氧化硅:在色素的提取的分离实验中研磨绿色叶片时加入