醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)

前言

　　現(xiàn)代生命科學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)發(fā)展迅速，研究成果及相應(yīng)的新技術(shù)、新方法，精彩紛呈，令人有目不暇接之感，許多實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)現(xiàn)在與未來的生物醫(yī)學(xué)，都正在或?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。　　近年來，隨著細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)學(xué)科的迅速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也隨之有了較多更新，細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，列入高等院校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，并開設(shè)了實(shí)驗(yàn)課。為了提高教學(xué)水平，反映更具科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編者根據(jù)教育部《臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科教學(xué)基本要求》和課程的設(shè)置，在參閱中外文獻(xiàn)和仔細(xì)分析我國基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)兄弟院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和信息資料，結(jié)合我們多年來教學(xué)科研的實(shí)踐體會(huì)和教學(xué)改革成果，編寫了《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》一書，供高等院校臨床醫(yī)學(xué)及其他醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生使用，旨在加強(qiáng)學(xué)科的滲透交叉，減少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能?！　「鶕?jù)教育部有關(guān)加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求，本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，減少部分驗(yàn)證性或演示性實(shí)驗(yàn)，開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性（探索性）實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)一步明確層次。將實(shí)驗(yàn)課分為：①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以基本技能和基本操作為主。②綜合性實(shí)驗(yàn)：綜合各學(xué)科的內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新知識(shí)、新技術(shù)的能力和科學(xué)思維的能力。③設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（或稱探索性實(shí)驗(yàn)）：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題、查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究、總結(jié)、最后完成論文，目的是初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力，為開展科學(xué)研究和完成畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。本書強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和科學(xué)思維方法的培養(yǎng)，并充分采用現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)備輔助實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。考慮到各個(gè)院校所能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，同種試劑實(shí)驗(yàn)涉及2個(gè)以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，為避免重復(fù)和方便查找，其配制方法列在書后的相應(yīng)附錄中。本書是一本實(shí)用性較強(qiáng)的細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，可作為不同實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)條件的綜合性大學(xué)醫(yī)學(xué)院和醫(yī)學(xué)院校的本科生及研究生使用，也可作為從事生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)工作人員的參考書?！　　?/pre>


內(nèi)容概要
　　《全國高等院校醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃教材：醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》嚴(yán)格遵循醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的編寫要求。全書主要包含8部分，分別介紹了顯微鏡技術(shù)、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器、細(xì)胞生理和細(xì)胞化學(xué)、綜合性實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程技術(shù)、細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理與方法、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與選題等方面的內(nèi)容。另外以附錄形式編寫了醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如人類某些性狀的調(diào)查分析、系譜分析、皮紋分析、遺傳病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)等內(nèi)容。　　《全國高等院校醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃教材：醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》適合高等醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)藥院校及生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生等使用，也可供臨床檢驗(yàn)師和相關(guān)科研人員參考。



書籍目錄
第一章 顯微鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)一 光學(xué)顯微鏡技術(shù)一、普通光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用二、特殊光學(xué)顯微鏡的原理、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二 顯微攝影技術(shù)一、照相顯微鏡各部件的選擇及應(yīng)用二、感光片（膠卷）的選擇三、濾光片的選擇四、感光片的暗室加工實(shí)驗(yàn)三 電子顯微鏡技術(shù)一、透射電鏡的結(jié)構(gòu)和使用二、掃描電鏡的結(jié)構(gòu)和使用三、電鏡樣品制備技術(shù)和方法四、電鏡樣品的觀察、識(shí)別和分析第二章 細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與細(xì)胞器實(shí)驗(yàn)四 細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與細(xì)胞器的觀察一、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察二、細(xì)胞器的觀察三、細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)四、細(xì)胞的顯微測(cè)量實(shí)驗(yàn)五 死活細(xì)胞的鑒別與分離一、化學(xué)染色法鑒別死活細(xì)胞二、熒光染色法鑒別死活細(xì)胞三、死活細(xì)胞分離實(shí)驗(yàn)六 細(xì)胞組分（細(xì)胞器）的分級(jí)分離一、細(xì)胞核的分離提取二、高速離心分離提取線粒體第三章 細(xì)胞生理與細(xì)胞化學(xué)實(shí)驗(yàn)七 細(xì)胞的生理活動(dòng)一、細(xì)胞的吞噬活動(dòng)二、草履蟲纖毛運(yùn)動(dòng)及食物泡的形成三、暗視野觀察細(xì)胞的纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)四、細(xì)胞膜的滲透性實(shí)驗(yàn)五、細(xì)胞的凝集反應(yīng)實(shí)驗(yàn)八 細(xì)胞化學(xué)一、普通細(xì)胞化學(xué)二、酶細(xì)胞化學(xué)三、熒光細(xì)胞化學(xué)四、免疫細(xì)胞化學(xué)第四章 綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)九 染色體標(biāo)本的制備及觀察一、骨髓染色體標(biāo)本的制備及觀察二、人類染色體標(biāo)本制備技術(shù)三、其他組織細(xì)胞的染色體標(biāo)本制備實(shí)驗(yàn)十 細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡一、有絲分裂標(biāo)本制備與觀察二、減數(shù)分裂標(biāo)本制備與觀察三、細(xì)胞凋亡的檢測(cè)第五章 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程技術(shù)第一節(jié) 培養(yǎng)細(xì)胞的生存條件一、營養(yǎng)物質(zhì)二、細(xì)胞培養(yǎng)要求的環(huán)境三、細(xì)胞培養(yǎng)基本設(shè)備和用品的功能簡介第二節(jié) 細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)第三節(jié) 體外培養(yǎng)細(xì)胞的取材方法與原代細(xì)胞培養(yǎng)一、取材與細(xì)胞分散二、原代細(xì)胞培養(yǎng)三、傳代細(xì)胞培養(yǎng)第四節(jié) 培養(yǎng)細(xì)胞的生長特性與形態(tài)分型一、培養(yǎng)細(xì)胞的生長與增殖二、培養(yǎng)細(xì)胞生長和增殖的觀察第五節(jié) 培養(yǎng)細(xì)胞的計(jì)數(shù)、生長曲線與分裂指數(shù)測(cè)定第六節(jié) 培養(yǎng)細(xì)胞的凍存、復(fù)蘇與運(yùn)輸一、影響凍存細(xì)胞活性的因素二、培養(yǎng)物的運(yùn)輸?shù)谄吖?jié) 細(xì)胞系或細(xì)胞株的建立實(shí)驗(yàn)十一 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)室中無菌操作技術(shù)二、細(xì)胞的原代培養(yǎng)技術(shù)三、細(xì)胞的傳代培養(yǎng)技術(shù)四、體外培養(yǎng)細(xì)胞的計(jì)數(shù)和活力測(cè)定五、體外培養(yǎng)細(xì)胞的凍存與復(fù)蘇技術(shù)實(shí)驗(yàn)十二 細(xì)胞融合與細(xì)胞核移植技術(shù)一、細(xì)胞融合技術(shù)二、細(xì)胞核移植技術(shù)第六章 細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)十三 人類性染色質(zhì)標(biāo)本制備技術(shù)一、X染色質(zhì)標(biāo)本制備與觀察二、Y染色質(zhì)標(biāo)本制備與觀察實(shí)驗(yàn)十四 人類染色體顯帶與高分辨顯帶技術(shù)一、人類染色體G顯帶標(biāo)本制備二、人類染色體高分辨顯帶技術(shù)三、人類染色體C顯帶標(biāo)本制備四、人類染色體Q顯帶標(biāo)本制備五、人類染色體R顯帶標(biāo)本制備六、人類染色體T顯帶標(biāo)本制備七、人類染色體NOR帶標(biāo)本制備實(shí)驗(yàn)十五 核型分析與人類異常核型觀察一、人類正常非顯帶染色體核型分析二、人類染色體G顯帶核型分析三、人類異常核型的觀察和分析實(shí)驗(yàn)十六 離體細(xì)胞染色體畸變檢測(cè)方法及技術(shù)一、受試物對(duì)細(xì)胞增殖的半數(shù)抑制劑量測(cè)定二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三、染色體畸變標(biāo)本制備及觀察實(shí)驗(yàn)十七 人類脆性X染色體標(biāo)本制備一、外周血淋巴細(xì)胞脆性X染色體標(biāo)本制備二、絨毛細(xì)胞脆性X染色體標(biāo)本制備三、羊水細(xì)胞脆性X染色體標(biāo)本制備四、脆性X染色體標(biāo)本觀察實(shí)驗(yàn)十八 人類SCE和微核檢測(cè)技術(shù)一、SCE標(biāo)本制備與觀察二、微核檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)十九 熒光原位雜交技術(shù)第七章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理與方法第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的概念、特點(diǎn)和分類第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素一、確定處理因素二、針對(duì)要求選取實(shí)驗(yàn)對(duì)象和樣本三、實(shí)驗(yàn)效應(yīng)第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則一、科學(xué)性原則二、對(duì)照性原則三、重復(fù)原則四、隨機(jī)化與均衡原則五、單因子變量原則六、標(biāo)準(zhǔn)化原則第四節(jié) 常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路第五節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與方法一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容二、常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法第八章 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與選題第一節(jié) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及其在人才培養(yǎng)中的作用第二節(jié) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作過程第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)例分析一、范例Ⅰ“細(xì)胞生長需要特定的環(huán)境條件”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例二、范例Ⅱ利用胸腺嘧啶和秋水仙素獲得同步培養(yǎng)的細(xì)胞第四節(jié) 可供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選題目錄參考文獻(xiàn)與網(wǎng)站附錄Ⅰ 實(shí)驗(yàn)器械的清洗和處理附錄Ⅱ 實(shí)驗(yàn)室常用滅菌和除菌方法附錄Ⅲ 細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)常用試劑的配制附錄Ⅳ 常用培養(yǎng)基和抗生素的配制附錄Ⅴ 離心機(jī)轉(zhuǎn)速與離心力的列線圖（換算）附錄Ⅵ 流式細(xì)胞儀分析技術(shù)附錄Ⅶ 生物樣品的儲(chǔ)存、郵送與實(shí)驗(yàn)室安全附錄Ⅷ 常用生物學(xué)數(shù)據(jù)附錄Ⅸ 實(shí)驗(yàn)常用軟件和數(shù)據(jù)庫介紹附錄Ⅹ 有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的主要網(wǎng)站附錄Ⅺ 人類某些遺傳性狀（疾?。┑恼{(diào)查分析附錄Ⅻ 系譜分析附錄ⅩⅢ 皮紋分析附錄ⅩⅣ 遺傳病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)附錄ⅩⅤ 縮略語表彩圖


章節(jié)摘錄
第一章 顯微鏡技術(shù)顯微鏡（microscope）是光學(xué)顯微鏡技術(shù)的主要工具，自問世以來，已有400多年歷史。1590年前后，荷蘭的Hans父子創(chuàng)造了放大10倍的第一個(gè)簡陋的復(fù)式顯微鏡。復(fù)式顯微鏡的發(fā)明，是科學(xué)史上的里程碑，人類從此開始認(rèn)識(shí)微觀世界。17世紀(jì)以后英國物理學(xué)家Robert Hooke和意大利的解剖學(xué)家Marcollo Malpighi創(chuàng)制了性能較好的顯微鏡，分別用于植物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究。19世紀(jì)末，Abbe與Zeiss合作制造了更高級(jí)的顯微鏡，放大率可達(dá)2000倍左右。隨著科學(xué)技術(shù)與光學(xué)理論的發(fā)展，顯微鏡的種類越來越多（如相差顯微鏡、暗視野顯微鏡、偏光顯微鏡、熒光顯微鏡等），性能更加完善，使用范圍也越來越廣泛；現(xiàn)代的顯微鏡不僅可以用來觀察細(xì)胞的形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且還可以通過與其他技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)行細(xì)胞組分的定性、定位、定量分析及物質(zhì)代謝、細(xì)胞生理、細(xì)胞通訊、細(xì)胞免疫和遺傳學(xué)等功能的研究。近代已制成顯微分光光度計(jì)（microspectro photometer），這是一種顯微鏡與分光裝置聯(lián)合的儀器，既能觀察細(xì)胞內(nèi)的微細(xì)結(jié)構(gòu)，又能定性、定量和定位地測(cè)定細(xì)胞內(nèi)各種組成成分，并能對(duì)細(xì)胞和組織內(nèi)的某些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)量。實(shí)驗(yàn)一 光學(xué)顯微鏡技術(shù)光學(xué)顯微鏡技術(shù)（light microscopy）自發(fā)明以來在細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。至今，細(xì)胞生物學(xué)工作者仍然離不開最普通的光學(xué)顯微鏡，而且許多現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)與光鏡技術(shù)的結(jié)合使光學(xué)顯微鏡展示出了新的活力，更廣泛地應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)研究之中?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^本次實(shí)驗(yàn)，熟悉普通光學(xué)顯微鏡各部分的結(jié)構(gòu)和功能，掌握低倍鏡、高倍鏡和油鏡的使用方法及使用顯微鏡的注意事項(xiàng)，學(xué)會(huì)計(jì)算顯微鏡放大倍數(shù)的方法，了解光學(xué)顯微鏡的維護(hù)方法。熟悉熒光顯微鏡的原理、用途和使用方法，了解暗視野顯微鏡的原理、用途和使用方法。【實(shí)驗(yàn)原理】1.顯微鏡的成像原理 光射到物體上，再從物體射入物鏡和目鏡，最后射入觀察者的眼睛，在此過程中成像并放大。成像過程為物體在物鏡后方形成倒立放大的實(shí)像；此像在目鏡下焦點(diǎn)以內(nèi)，通過目鏡又形成倒立放大的虛像；該像恰在眼睛的明視距離內(nèi)，通過眼球晶體最后在視網(wǎng)膜上成為正立的像。在成像過程中物鏡與目鏡都具有凸透鏡的作用，人眼球的晶體也有透鏡功能。光通過透鏡成像時(shí)會(huì)產(chǎn)生球面差、色差和像散現(xiàn)象。根據(jù)物理學(xué)原理，透鏡的表面呈球面者，通過透鏡邊緣的光線比通過透鏡中軸的光線偏折大，因而所有的光線不能相交于一點(diǎn)而形成球面像差。用幾塊凸凹透鏡組合則能消除此種球面差。多色光束組成的光源，各色光的折射率不同，波長長的紅光折射率小而波長短的紫光折射率大，因而不同顏色的光所成的像，位置和大小都不相同，這種誤差稱為色差。用色散能力不同而折射率相同的材料制成凸凹透鏡組合，則可校正色差。像散又稱為像面彎曲，是由于物體遠(yuǎn)離主光軸而造成的像差。當(dāng)物體遠(yuǎn)離主光軸而發(fā)出的光線與主光軸形成一相當(dāng)大的夾角時(shí)，光線經(jīng)過透鏡折射后成為一橢圓形光錐，在此路程中不同地方先后兩次形成條狀像，兩者互相垂直，在兩者之間又形成一圓形像，這種失真現(xiàn)象叫做像散。消除的方法也是利用兩個(gè)以上質(zhì)料和形狀不同的透鏡組合起來，配合適當(dāng)?shù)墓怅@組成透鏡組。2.顯微鏡的性能 在顯微鏡的性能指標(biāo)中最重要的是分辨率，其他如放大率、焦點(diǎn)深度、視野范圍和鏡像亮度也各有其重要意義。必須注意影響顯微鏡性能的各種因素，以發(fā)揮顯微鏡的最大性能。（1）鏡口率（numeric aperture，NA）：鏡口率又稱數(shù)值孔徑，簡寫為NA，刻在物鏡筒外側(cè)和聚光鏡上。干燥系物鏡的數(shù)值孔徑一般為0.05-0.95，水浸系物鏡為1.0-1.25，油浸系物鏡為0.85-1.40。聚光鏡的數(shù)值孔徑一般為1.2、1.25、1.3和1.4。數(shù)值孔徑以公式表示為NA=nsin（α/2），式中n為物鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率，α為鏡口角（angular aperture），指從位于物鏡光軸上標(biāo)本的一個(gè)點(diǎn)發(fā)出光線，伸長到物鏡前透鏡的有效直徑的兩端所形成的夾角。從上式得知鏡口角越大，進(jìn)入物鏡的光越多；介質(zhì)的折射率越大，則數(shù)值孔徑值越大。這些都可使分辨能力提高、物像清晰。若想使數(shù)值孔徑值大，可將物鏡前透鏡與樣品之間的間距適當(dāng)縮短即得到適宜的工作距離以保證足夠大的鏡口率。此外還需選配鏡口率相同的聚光鏡。（2）分辨率（resolving power，R）：也稱分辨本領(lǐng)，是指能區(qū)分開兩個(gè)物點(diǎn)間最小距離的能力。兩物點(diǎn)間的最小距離稱為分辨距離。分辨距離越小，則分辨率越高。以此來表示分辨的程度也就是分辨微細(xì)結(jié)構(gòu)的能力。分辨距離S=λ2NA分辨率=1S=2NAλ從上式得知，數(shù)值孔徑越大，所用光波波長越短就越能提高分辨率。（3）放大率（magnification，M）：最終成像的大小與原物體大小的比值稱為放大率。總放大率=物鏡放大率×目鏡放大率。選用物鏡和目鏡時(shí)應(yīng)注意兩者的配合，如選用NA值大的物鏡和倍數(shù)小的目鏡，雖最終放大率相等但可以保證高分辨。如總放大倍數(shù)M=800×，可以取M1=40×或100×，40×的物鏡其NA值為0.65，而100×的物鏡NA值是1.30，應(yīng)取100×物鏡，所配目鏡M2=20×或8×，最好取8×者乘以100×即可得到800×；若取40×物鏡和20×目鏡，則由于目鏡將物鏡所產(chǎn)生的像再放大的同時(shí)，會(huì)使物鏡的缺陷更加清楚，所以目鏡放大倍數(shù)過高時(shí)，反而得不到清晰的物像。（4）焦點(diǎn)深度（focal depth）：將焦點(diǎn)調(diào)在樣品上的某一平面時(shí)，能看清楚這一平面及其上下的結(jié)構(gòu)，此清晰部分的厚度稱焦點(diǎn)深度。以T表示：T=knM×NA，式中k=0.24為一個(gè)常數(shù)，n為介質(zhì)的折射率，M為總放大倍數(shù)，NA為鏡口率。從上式可知折光率高的封片劑可使n值增大、使用合適的物鏡和目鏡令其放大倍數(shù)配合得當(dāng)、同時(shí)兼顧物鏡的數(shù)值孔徑才能保證高的分辨率。焦點(diǎn)深度的計(jì)算方法如下：當(dāng)折射率為定值，即n值固定且夠大，取M=40×，NA=0.25，物鏡為10×，目鏡為4×，其焦點(diǎn)深度等于36μm；若取M=700、NA=1.25、物鏡為100×、目鏡為7×?xí)r，焦點(diǎn)深度等于0.42μm。T值大，焦點(diǎn)深，可保證觀察到被檢物體的全層，但T與M和NA呈反比，如擬得高值的M和NA，T自然變?yōu)樾≈?。因此使用高倍物鏡或油鏡時(shí)必須運(yùn)用調(diào)焦裝置從上到下觀察物體的全層來彌補(bǔ)焦點(diǎn)深度小的缺點(diǎn)。（5）鏡像亮度（light of image，L）：鏡像亮度與數(shù)值孔徑的平方呈正比，與總放大率的平方呈反比。即L=NAM?è??2，M2=（M1×M2）。因而在同一放大率下選用不同數(shù)值孔徑的物鏡，其鏡像亮度也不同。例如總放大率為200，選用數(shù)值孔徑為0.25的物鏡時(shí)，其鏡像亮度為：選用數(shù)值孔徑為0.75的物鏡時(shí)，其鏡像亮度為：L2的亮度是L1的9倍。（6）視野亮度：如擬得到足夠的視野亮度，必須用強(qiáng)光源、開大光闌、使聚光鏡與物鏡兩者的鏡口角一致，才能使充足的光束進(jìn)入物鏡。可見視野亮度與光源、反射鏡、光闌、聚光鏡、物鏡和目鏡均有直接關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)器材和試劑】1.器材 普通光學(xué)顯微鏡、擦鏡紙、A字母裝片、口腔上皮細(xì)胞涂片、蛙血涂片、人血涂片、倒置相差顯微鏡、熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡、電視顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)用品、培養(yǎng)細(xì)胞、培養(yǎng)細(xì)胞涂片、擦鏡紙、吸水紙、載玻片、蓋玻片。2.試劑 乙醚酒精、二甲苯（xylenol）、香柏油、細(xì)胞培養(yǎng)用液、吖啶橙熒光染料。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法】一、普通光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用顯微鏡是一種比較復(fù)雜的光學(xué)儀器，它的作用是將細(xì)微的結(jié)構(gòu)適當(dāng)放大，以便于觀察和分析。它是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)常用的必備工具之一。因此，可以形象的比喻，顯微鏡是醫(yī)生的“眼睛”。（一）顯微鏡的結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)和使用目的不同分為單式顯微鏡（magnifier）和復(fù)式顯微鏡（compound microscope）。前者由一塊或幾塊透鏡組成，放大倍數(shù)不高，如放大鏡和平臺(tái)解剖鏡等；后者構(gòu)造復(fù)雜，由目鏡、物鏡和聚光器組成，放大倍數(shù)較高，如雙筒顯微鏡等。比較高級(jí)的顯微鏡上都設(shè)有傾斜式的雙目鏡筒，稱為雙筒顯微鏡（binocular microscope）。在物鏡轉(zhuǎn)換器上方裝有四個(gè)棱鏡，使經(jīng)過物鏡的光線平分為兩路達(dá)到目鏡，故雙筒顯微鏡的視野亮度要比單筒者為暗。雙筒顯微鏡的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)用兩眼觀察，以防止疲勞并增加立體感。此外，相差、暗視野、偏光、熒光等各種顯微鏡都是在此基礎(chǔ)上制成的。顯微鏡在結(jié)構(gòu)上分為光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)兩部分。前者是顯微鏡的主要部件，決定著光學(xué)性能，但仍需后者的精密配合，才能有效地發(fā)揮作用。1.光學(xué)系統(tǒng) 光學(xué)系統(tǒng)（optical system）由物鏡（objective）、目鏡（ocular，eyepiece）和照明裝置（illuminating apparatus）組成。前兩種部件使所觀察的物體在顯微鏡中成像；后者則能改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)和強(qiáng)度。（1）物鏡：物鏡由凸凹透鏡組成，在物鏡下端靠近標(biāo)本的稱前透鏡，在物鏡上端的稱后透鏡。在物鏡的外表面標(biāo)注放大倍數(shù)和數(shù)值孔徑以及鏡筒長度和蓋玻片的厚度等。如“40”表示放大倍數(shù)，“0.70”為數(shù)值孔徑，“160”為鏡筒長，“0.17”是所要求的蓋玻片厚度。標(biāo)有apo（或apochromatic）者為復(fù)消色差物鏡，標(biāo)有a plan（或a plan chromatic）者為常消色差物鏡。物鏡的功能有二：一為產(chǎn)生物體的第一次倒立實(shí)像，二為放大作用。物鏡的分類有三種方法。1）按物鏡與標(biāo)本之間的介質(zhì)不同分為3類：一是干燥系（dry system）物鏡：指觀察標(biāo)本時(shí)在物鏡與標(biāo)本之間以空氣作為介質(zhì)，其折射率為1；二是油浸系（oil immersion system）物鏡：標(biāo)本與物鏡之間以香柏油為介質(zhì)，其折射率為1.515；三是水浸系（water immersion system）物鏡：標(biāo)本與物鏡之間以水為介質(zhì)，折射率為1.333。2）物鏡按放大倍數(shù)不同可分4類：低倍物鏡的放大倍數(shù)為1-5倍，中倍物鏡放大倍數(shù)為5-65倍，高倍物鏡放大倍數(shù)為65-95倍，油浸高倍物鏡放大倍數(shù)為90-100倍，通常以“×”代表倍數(shù)。3）物鏡按所校正的誤差不同可分為3類：一是消色差物鏡（achromatic objective）：用鈣、硅酸鉀制作凸透鏡，用鋁、硅酸鉀制作凹透鏡，兩者粘合起來則組成消色差物鏡。能消除球面差和色差兩種誤差。二是復(fù)消色差物鏡（apochromatic objective）：用石英玻璃和氮化鈣結(jié)晶制成凸凹透鏡，能使紅、綠、藍(lán)多種光會(huì)聚在同一點(diǎn)，而消除了多種色差和球面差。三是平場(chǎng)物鏡（plan objective）：在消色差物鏡和復(fù)消色差物鏡中加有一塊厚的彎月形透鏡而組成平場(chǎng)物鏡，可用以校正和消除像面彎曲而使像平坦。（2）目鏡：目鏡由平凸透鏡組成。在目鏡鏡筒下端者為場(chǎng)鏡（field lens），上端者為接目鏡（eye lens）。目鏡的外表面上標(biāo)有放大倍數(shù)，如“5”、“6.3”或“10”等。目鏡的功能有二：一是將物鏡形成的倒立實(shí)像變成正立的虛像，二是將像再放大4-16倍。目鏡按不同的用途分為4類：①惠更斯目鏡（Huygens eyepiece）：此種目鏡上的場(chǎng)鏡和接目鏡均由平凸透鏡組成，凸面向下，須與消色差物鏡配合使用。目鏡的放大倍數(shù)與接目鏡的直徑和目鏡筒長有關(guān)，直徑越小、筒長越短者的放大倍數(shù)越大。此種目鏡在生物學(xué)顯微鏡中經(jīng)常采用。②補(bǔ)償目鏡（compensating eyepiece）：此種目鏡主要用以校正紅光的色差，必須與復(fù)消色差物鏡配合使用。因?yàn)閺?fù)消色差物鏡能使藍(lán)像大于紅像，而補(bǔ)償目鏡則能使紅像大于藍(lán)像，正好起了補(bǔ)償作用。③平場(chǎng)目鏡（complanate eyepiece）：這種目鏡能糾正像面彎曲、視野平廣，常與平場(chǎng)物鏡配合使用，用于顯微鏡攝影。④廣角目鏡（wideangle eyepiece）：這種透鏡厚度大，而焦點(diǎn)不變，光折射以后能擴(kuò)大景物的視野，常配合消色差物鏡使用。（3）照明裝置：照明裝置功能有二：一為改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)，即決定吸收哪些光和透過哪些光；二為改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度，即調(diào)節(jié)光束大小。照明裝置也稱聚光器，包括聚光鏡、光闌和反光鏡三個(gè)器件。1）聚光鏡（condenser）：聚光鏡位于鏡臺(tái)之下，由1-3塊透鏡組成。最上面的一塊是平面透鏡，其作用為使平行光會(huì)聚在上透鏡上方1.25mm處，以使光線繼續(xù)射入物鏡的整個(gè)鏡口角，并可得到均勻的亮度。較好的聚光鏡同樣能消除球面像差和色差。為了充分發(fā)揮物鏡的性能，必須使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡相一致。各種專用而有特殊功能的顯微鏡配備不同的聚光鏡：如暗視野顯微鏡設(shè)有暗視野聚光鏡，普通雙筒顯微鏡設(shè)有明視野聚光鏡，相差顯微鏡下裝有轉(zhuǎn)盤聚光鏡。2）光闌（diaphragm）：裝在聚光鏡下的光闌能夠控制光束的大小而起調(diào)節(jié)亮度的作用。光闌有2類：一是虹彩光闌：由多個(gè)半月形的薄金屬片重疊鑲在圓形框架上，各片之間是活動(dòng)的，可由把手調(diào)控。光闌的中心為透光孔，孔的大小可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；二是轉(zhuǎn)盤光闌：也稱環(huán)狀光闌，為一塊設(shè)有大小不等環(huán)形孔洞的平板，選擇不同的孔洞便可控制光量、提供不同亮度。每種環(huán)孔與相應(yīng)的物鏡對(duì)應(yīng)使用。3）反光鏡（reflection mirror）：反光鏡是裝在光闌的下面，鏡柱前方的一面為平面、另一面為凹面的雙面圓鏡，可向各方向轉(zhuǎn)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)來改變采光的方向。平面鏡聚光力弱，反射的光較弱，適合光線較強(qiáng)時(shí)使用。而凹面鏡聚光力強(qiáng)，反射的光強(qiáng)度較大、亮度較高，適于光線較弱時(shí)使用。轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡，可將光源反射到聚光鏡上，再經(jīng)鏡臺(tái)中央通光孔照明標(biāo)本。（4）光源與照明方法1）光源（light source）：顯微鏡的照明光源分為天然光源和人工光源。天然光源以通過白云的太陽光最為柔和，對(duì)人眼無傷害，加磨玻璃和濾光片也能得到同樣的效果。天然光源的視野亮度與放大倍數(shù)呈反比，放大倍數(shù)越高時(shí)視野越暗。故觀察細(xì)致的結(jié)構(gòu)，要求放大倍數(shù)較高時(shí)，多采用人工光源。人工光源一般都采用低壓燈泡所產(chǎn)生的強(qiáng)光，再通過會(huì)聚透鏡加強(qiáng)光的亮度并使光均勻照射。人工光源的強(qiáng)弱、位置、照射方向以及與顯微鏡之間的距離都可調(diào)節(jié)。使用人工光源時(shí)也應(yīng)加濾光裝置，人工光源中的弧光燈用于暗視野照明，紫外燈用于紫外顯微鏡，碘鎢燈、氖燈、高壓汞燈用于熒光顯微鏡和顯微熒光分光光度計(jì)。2）照明方法：根據(jù)光源光線射出的方向可分為透射照明和落射照明。透射照明的光線來自標(biāo)本下方通過標(biāo)本后成像，包括：中心照明（照明光束與顯微鏡的光軸平行，光束寬而均勻，通過標(biāo)本進(jìn)入物鏡）、柯勒照明（Kohler illumination，是一種非平行光照明，視野內(nèi)的光度均勻，用于高倍和油浸物鏡觀察）和斜射照明（照明光線與光軸形成一定角度，分為明視野斜射照明和暗視野斜射照明，后者的照明光線不進(jìn)入物鏡）三種；落射照明為光線從標(biāo)本上方射入，落到物體上。這種照明適用于不透明物體的觀察。在生物醫(yī)學(xué)上所用的熒光顯微鏡和偏光顯微鏡采用此方法。（5）濾光裝置：濾光片是用有色玻璃制成的鏡片，放在聚光鏡的下方，以控制光線的通過。為了減少色差可用濾光片造成單色光。不同波長的光其顏色也不一樣，可以把可見光分成七種單色光（紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)和紫光），波長依次為700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm和400nm。其中紅、綠和藍(lán)三種光可組成白光，紅與綠合為黃光，紅與藍(lán)合為紫光。濾光片的功能是選擇性地吸收某色光或某種波長的光而透過另一些色光或另一些波長的光。這樣就產(chǎn)生出單色光而減少色差。濾光片濾過光或透過光時(shí)只是對(duì)某種光容易通過。顏色越深者吸收某種光的能力越強(qiáng)。藍(lán)色濾片透過藍(lán)光而吸收黃光，紅色濾片則透過紅光而吸收藍(lán)與綠光。濾光片的分類與用途包括：①乳白色濾片：用于強(qiáng)光光源，使射來的光亮度降低、光線變?nèi)?、不刺激人眼，?duì)觀察細(xì)微結(jié)構(gòu)有利。②藍(lán)色濾片：用于白熾燈光，吸收其中的黃色光，使藍(lán)光透過多，青紫也有少量透過。此外還吸收橙紅和紫紅色光。③黃色濾片：使黃色光通過多，也通過少許紅、橙和綠光。④綠色濾片：使綠和黃兩色光通過、尤以綠色者為多，吸收藍(lán)紫光和紅光。⑤紅色濾片：透過紅色光最多，橙黃光也通過一些，而吸收綠、青、藍(lán)紫幾種光。⑥中性密度濾片：對(duì)各種波長的光均勻吸收，因而只減少光強(qiáng)而不影響光譜分布。用于校準(zhǔn)儀器和調(diào)節(jié)照相時(shí)的光強(qiáng)。⑦防熱濾片：安放在靠光源處，吸收光源的熱輻射，使樣品不致受熱損傷而起保護(hù)活性的作用。使用上述各種濾片可以校正光束而增加影像的反差，以清晰地顯示微細(xì)結(jié)構(gòu)。（6）顯微鏡的光軸：在顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中，物鏡、目鏡和聚光鏡與光闌中心形成的直線稱為光軸。因目鏡是固定的而物鏡和聚光鏡的位置是可變的，故必須經(jīng)常調(diào)整方能保證光軸的一致。在使用相差和暗視野顯微鏡時(shí)，聚光鏡的中心和光闌的中心必須一致方能進(jìn)行樣品的觀察。物鏡與聚光鏡兩者的光軸必須一致，聚光鏡與物鏡的距離應(yīng)該合適，光闌啟開的大小也應(yīng)適度。這三個(gè)因素可以保證有足夠的光線進(jìn)入物鏡，使顯微鏡發(fā)揮其分辨能力。2.機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)（mechanical system）是精密而牢固的部件，用以與光學(xué)系統(tǒng)配合，使顯微鏡成為一個(gè)整體來完成光學(xué)儀器的作用。機(jī)械系統(tǒng)包括：①鏡座（baseorfoot）：是起支持作用的基座，在顯微鏡的鏡座內(nèi)裝有照明光源、反射鏡和視場(chǎng)光闌；②鏡臂（arm）：臂上有傾斜關(guān)節(jié)可以調(diào)節(jié)觀察時(shí)的角度，對(duì)鏡筒起支持作用，還裝有載物臺(tái)、調(diào)焦裝置等；③載物臺(tái)（stage）：臺(tái)中央有通光孔，臺(tái)上有標(biāo)本移動(dòng)器；④鏡筒（tube）：附著于鏡臂上，上端承納目鏡，下端與物鏡轉(zhuǎn)換器連接，可以容納多個(gè)物鏡；雙筒顯微鏡一般為斜式的，兩個(gè)鏡筒之間的距離是可調(diào)的，以適合人的瞳距；⑤物鏡轉(zhuǎn)換器（revolving nose-piece）：在鏡筒的下端，便于更換物鏡，可容納不同倍數(shù)不同種類的物鏡；⑥調(diào)焦裝置（focusing adjustment）：用以調(diào)節(jié)物鏡和被檢樣品之間的距離（稱為調(diào)節(jié)焦點(diǎn)）；調(diào)焦裝置包括粗調(diào)和細(xì)調(diào)螺旋，為了使樣品中微細(xì)結(jié)構(gòu)看得清晰，需先進(jìn)行粗調(diào)后再進(jìn)行微細(xì)調(diào)節(jié)。




編輯推薦
《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)(全國高等院校醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃教材)》編著者張光謀。    根據(jù)教育部有關(guān)加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求，本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，減少部分驗(yàn)證性或演示性實(shí)驗(yàn)，開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性（探索性）實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)一步明確層次。將實(shí)驗(yàn)課分為：①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以基本技能和基本操作為主。②綜合性實(shí)驗(yàn):綜合各學(xué)科的內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新知識(shí)、新技術(shù)的能力和科學(xué)思維的能力。③設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(或稱探索性實(shí)驗(yàn))：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題、查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究、總結(jié)、最后完成論文，目的是初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力，為開展科學(xué)研究和完成畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。本書強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和科學(xué)思維方法的培養(yǎng)，并充分采用現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)備輔助實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力?？紤]到各個(gè)院校所能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，同種試劑實(shí)驗(yàn)涉及到2個(gè)以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，為避免重復(fù)和方便查找，其配制方法列在書后的相應(yīng)附錄中。





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