(一)基本技术 1.显微镜基本实验技术 (1)显微镜的主要性能 ①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.可以用如下公式表示: 分辨距离(R)=0.61λ/ N·A λ:照明光波长 N·A: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400-700nm.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0.2μm.这是一般光学显微镜分辨力极限.用高速电子束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. ②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.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. ③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. ④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)高倍镜的使用 ①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). ②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 ①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. ②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. ③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. 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=7︰3配制的混合液)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. 2.简单的染色技术 (1)木质化细胞壁的染色方法 ①番红染色法 番红是一种碱性染料.可使木质化.栓质化和角质化的细胞壁及细胞核中的染色质和染色体染成红色.在植物组织制片中常与固绿配合进行对染.是最常用的染色剂之一.常用配方有下列两种: 番红水液:取0.1g番红.溶于100ml蒸馏水中.过滤后备用. 番红酒精液:取0.5g或1g番红.溶于100ml50%酒精中.过滤后备用. ②间苯三酚染色法 将切片材料置于载玻片上.用一滴间苯三酚.再加一滴盐酸.几秒钟后用吸水纸吸去多余的染料.可见材料中有红色出现.然后加一滴水.盖上盖玻片便可镜检观察(如有条件最好用甘油封片.因加水后观察时间过长容易脱色).由于用间苯三酚染色分色清楚.木质化细胞壁被染成红色.其余部分均不着色.常用于观察根.茎.叶等营养器官.但此法不能制成永久切片.因为时间稍久易褪色. (2)细胞质的染色法 ①碘一碘化钾染色法 将材料置于载玻片上.加一滴碘一碘化钾溶液(碘化钾3g.加水5ml.加热溶解后.加入1g碘.再稀释至300ml.放棕色瓶中保存)5-10分钟后便可镜检观察.可见到该组织的细胞质被染成淡黄色.细胞核呈黄褐色(此法常用于观察洋葱表皮细胞.除其细胞质和细胞核着色外.液泡也稍带淡黄色).碘一碘化钾也可用于签定淀粉.淀粉遇碘呈蓝色或蓝紫色.碘一碘化钾还可将蛋白质颗粒染成黄色. ②曙红染色法 将材料置于载玻片上.加一滴曙红溶液(1g曙红溶于99ml水中或溶于99ml70%的酒精中).加盖玻片镜检观察.可见到细胞质被染成红色. 用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ的酒精溶液可把细胞质中的油滴染成橘红色.但要注意如果时间过长.其中的酒精可溶解油脂而褪色.且这不是专一的反应.苏丹Ⅲ.Ⅳ均能使树脂.挥发油.角质和栓质. (3)细胞核或染色体染色法 将材料置于载玻片上.加一滴醋酸洋红溶液(在煮沸的45%的冰醋酸中加洋红粉至饱和.再加入微量的氢氧化铁.或投入一枚锈铁钉.冷却后过滤)约5-10分钟后.吸去多余的染料.加水制片观察.可见到细胞核或染色体被染成紫色(此法常用于观察细胞分裂). 虽然碘一碘化钾溶液也可以将细胞核染成黄褐色.但由于细胞内其他部分也着色.所以不如用醋酸洋红理想(用1%的龙胆紫代替醋酸洋红.染色一分钟效果也很理想). 3.玻片制作技术 (1)临时装片法 临时装片法是用新鲜的少量的植物材料(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: ①擦净载玻片和盖玻片.即将浸洗过的玻片用纱布擦干. ②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. ③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.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. ④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. (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. ①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3-5平方毫米为宜.长度以2-3厘米较便于手持并进行切片. ②徒手切片的方法和步骤: ⅰ)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. ⅱ)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.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用. ⅲ)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 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: ①将植物材料先切成小块或小条.放入平底管中.加入上述离析液.其量约为材料的10倍.盖紧瓶塞.放在40℃左右的温箱中.约经1-2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. ②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. ③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.或制成永久性的玻片标本. 4.简单的显微化学测定 显微化学方法是应用化学药剂处理植物的组织细胞.使其中某些微量的物质发生化学变化.从而产生特殊的染色反应.并通过显微镜来鉴定这些物质的性质及其分布状态的方法.其种类很多.下面仅介绍细胞壁的木质素成分和细胞中主要的三种贮藏物质的显微化学方法. (1)淀粉的鉴定 淀粉是植物体中主要的贮藏物质.它们在不同植物细胞中形成各种不同形状的颗粒.当稀释的碘一碘化钾溶液与淀粉作用时.形成碘化淀粉.呈蓝色的特殊反应.所以用碘液测试淀粉已成为最常用的方法.但需注意如果碘液过浓.会使碘化淀粉变黑.反而不利于淀粉粒轮纹及脐点的观察. 的鉴定 蛋白质是复杂的胶体.细胞内贮藏的蛋白质是没有生命的.呈比较稳定的状态.有无定形的.结晶状的或成为有固定形态的糊粉粒.糊粉粒是植物细胞中贮藏蛋白质的主要形式.测试蛋白质常用的方法也是用碘一碘化钾溶液.但浓度较大效果才好.当碘液与细胞中的蛋白质作用时.呈黄色反应.在显微镜下观察时.可见黄色的颗粒状的糊粉粒.注意在进行这种蛋白质鉴定工作之前.须用酒精将材料进行处理.即在植物切片材料上滴加95%的酒精.首先把材料中的脂肪溶解掉.以保证蛋白质颜色反应的正确性.并能看清糊粉粒的结构. (3)脂肪和油滴的鉴定 脂肪和油滴也是植物细胞贮藏的主要营养物质之一.脂肪在常温下为固体形态.油滴则呈液体状态.均不溶于水. 常用的显示脂肪的显微化学方法是苏丹Ⅲ的酒精溶液染色.呈橘红色.但近年已多用苏丹Ⅳ的丙酮染液代替.其染色效果比前者稍红和明显.但该反应不是专一性的.苏丹Ⅲ.Ⅳ均能使树脂.挥发油.角质和检质染色.在鉴定过程中.为了效果明显.可稍加热以促进其反应. (4)木质素的测定 木质素是芳香族的化合物.在细胞壁中一般呈复合状态.用盐酸和间苯三酚先后处理植物材料.是细胞壁木质素成分的鉴别方法.根据颜色反应的深浅能显示壁中木质化的程度. 鉴别时.一般要取新鲜植物材料的切片.置载玻片上.先加40%盐酸l-2滴.约3- 5分钟后.待材料被盐酸浸透.再加5%间苯三酚的酒精溶液.当间苯三酚与细胞壁中的木质素相遇时.即发生樱红色或紫红色的反应.导管.管胞.纤维和石细胞等细胞壁中木质素成分丰富.因此它们的颜色反应十分典型.加盐酸的作用是由于间苯三酚需在酸性环境中才能发生上述反应. 间苯三酚为白色粉末.易氧化变性.若已呈灰褐色或溶液已发黄.往往无效. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在对细胞膜的早期研究中,有一些很重要的实验,为人们认识细胞膜的结构提供了依据。请根据下列实验研究回答问题。
(1)19世纪末,有人曾用500多种化学物质对细胞的透性进行过上万次的实验,发现脂溶性(与水的亲和能力差)的化合物比水溶性(与水的亲和能力强)的化合物进入细胞快。这说明组成细胞膜的基本物质是________________。
(2)1925年,荷兰的两位科学家用丙酮从人体成熟的红细胞膜中提取组成细胞膜的基本物质,然后将提取的物质放在水槽中制备出单分子层,并测量单分子层的表面积,发现单分子层的面积约为红细胞表面积的两倍。据此推测,细胞膜中这种分子的排列是________________的。
(3)20世纪60年代,人们对细胞膜进行了分离纯化和化学分析,发现细胞膜中除了上述物质外,还有______存在。
(4)20世纪70年代以来,各种化学物理技术用于膜的研究,人们在电子显微镜下观察到了上述分子的排列状态,并提出了_______模型。请在下框内画出表示细胞膜结构的筒图.并沣明主要物质分子的名称。

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果酒、面包制作等都需要酵母菌,酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养,培养液中酵母菌种群的增长情况与发酵食品的制作有密切关系。
(1)土壤是酵母菌的大本营,若从自然界分离得到的样品中含有谷氨酸棒状杆菌、硝化细菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌等,现欲筛选出酵母菌,则简便的方案是____。
(2)某生物兴趣小组的同学在不同的条件下,观察酵母菌种群的生长情况。下表中的数据是在有氧情况下培养测得的酵母菌数(×106个/mL)。请根据所学的知识,回答下列有关问题:
实验研究的条件如下:
A:培养液10mL,加入干酵母液0.1mL,环境温度28℃。
B:无菌水10mL,加入干酵母液0.1mL,环境温度28℃。
①.请写出该实验的课题名称:_________________。
②.本实验过程中,每隔24小时取一定量的酵母菌培养液,用血球计数板在显微镜下进行细胞计数,并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌的种群密度,这种方法称为________。每次取样前都应振荡试管,目的是使________。如果视野太暗导致看不清晰,应当采取的措施是___________。
③.A组测定的数据中,培养一天和培养六天的酵母菌数均为0.8×l06个/mL,你认为其生长情况相同吗?________,理由是________________。
(3)目前,我国已经利用酵母菌实现了乙肝疫苗、干扰素的商业化生产。在这些技术中使用的工具酶是______。在实际应用中发现,用真菌(酵母菌)生产的基因工程药物(如干扰素)要比用细菌生产的功效好。请从这两类生物细胞结构的相关差异说明原因:__________________。

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(11分)“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请完成下列问题:

(1)培育成白菜—甘蓝植株,采用的技术手段是________。该过程应用的原理是______和__________。

(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根、发芽能力的________结构,包裹上人工种皮即可。

(3)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、______、有机营养和________等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程中必须保证__________________。

(4)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是______________.

(5)要获得图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。用以下材料和用具:紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等,可除去细胞壁。在实验过程中要选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是

_______________________________________________________(2)

(6)采用特异性引物对另两种植物花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种及纯种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4 进行PCR 扩增的结果。据图判断,再生植株1—4 中后代性状不分离的是         

 

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 实验探究:

Ⅰ.下列是一位同学探究酶特性的实验设计:

步骤

操作方法

试管

1

注入可溶性淀粉溶液

2ml

2

注入蔗糖溶液

2ml

3

4

注入斐林试剂

1ml

1ml


(1)该探究实验的假设是                                        

(2)下面是步骤3的操作和实验可能出现的结果,正确的是      

A.加入淀粉酶,Ⅰ试管出现砖红色沉淀

B.加入蔗糖酶,Ⅱ试管出现砖红色沉淀

C.加入淀粉酶,都不出现砖红色沉淀

D.加入过氧化氢酶,Ⅰ试管出现砖红色沉淀

Ⅱ.植物体细胞杂交(即植物体细胞融合)是一项植物细胞工程的基本技术,该技术进行时首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具:紫色洋葱鳞片叶、蒸馏水、与植物细胞液浓度相等的蔗糖溶液、15%的盐酸、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、淀粉酶、镊子、显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选出合适的材料配制细胞壁分解液(不考虑物质量配比),并完善检验它除去细胞壁的方法步骤,接着进行预测和解释。

(1)       实验步骤

第一步:选取                                                   

                                            配制成细胞壁分解液。

第二步:滴适量的细胞壁分解液在载玻片中央,用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中,制得实验组装片。

第三步:滴等量                                              在载玻片中央,用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中,制得对照组装片。

第四步:一段时间后,在显微镜下观察比较实验组装片和对照组装片。

(2)实验结果的预测: 实验组装片的洋葱细胞呈               ,表明细胞壁                

对照组装片的洋葱细胞呈                    ,表明细胞壁                

(3)解释:细胞壁分解液配制成分组成的理由                           

                                                                                                                                        

          

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同步练习册答案