药用植物学与生药学实验及学习指导

**部分 植物学和生药学实验的基本研究方法 显微镜的相关知识及临时装片的制作 【实验目的】 1. 正确且熟练使用显微镜。 2. 掌握徒手切片的制作方法。 3. 掌握药材粉末装片的制作方法。 【仪器与用品】 显微镜、目镜测微尺、镜台测微尺、载玻片、盖玻片、擦镜纸、酒精灯、双面刀片、镊子、牙签、解剖针、吸水纸、蒸馏水、饱和水合氯醛溶液、稀甘油、斯氏液、培养皿等。 【实验材料】 1. 新鲜材料 洋葱鳞茎，蚕豆、白菜等植物的新鲜叶片，红辣椒，萝卜等。 2. 粉末 藕粉，大黄（或半夏等药材）粉末。 3. 永久装片 洋葱根尖纵切片等。 【实验内容与步骤】 一、显微镜的构造、正确使用和维护方法 取洋葱根尖纵切片观察根冠、根毛、根尖细胞、染色体等结构，熟悉显微镜的结构、正确使用和维护方法。在低倍镜下熟练观察整个根尖的形态、结构，特别注意观察根冠和根毛；在高倍镜下熟练观察根尖细胞、染色体等结构。 （一）显微镜的构造 一般光学显微镜分为光学系统部分和机械装置部分。光学系统部分用于成像，而机械装置部分则用于安置光学系统部分（图1-1）。 1. 显微镜的机械装置 （1）镜座：是显微镜的基础部分，用于支持镜体。 （2）镜柱（执手）：是镜座上面直立的部分，用于连接镜座和镜臂。 （3）镜臂：是取放显微镜时手握部位，一端连于镜柱，一端连于镜筒。 （4）镜筒：连在镜臂的前上方，镜筒上端装有目镜，下端装有物镜转换器。 （5）调节器（调节螺旋）：是装在镜柱上的螺旋，调节时使镜台作上下方向的移动，分大小两种。大螺旋或粗螺旋又称粗调节器、组调节螺旋：移动时，可使镜台作快速和较大幅度的升降，移动距离大，便于迅速找到物像，但调节焦距粗放，物像欠清晰，通常在使用低倍镜时，先用粗调节螺旋找到物像。小螺旋或细螺旋又称细调节器、细调节螺旋，移动时可使镜台缓慢地升降，通常在运用高倍镜时使用，可得到更清晰的物像。 图1-1　显微镜结构图 （1）目镜；（2）物镜转换器；（3）物镜；（4）载物台；（5）聚光器；（6）反光镜；（7）细调节螺旋；（8）镜座；（9）镜筒；（10）镜臂；（11）镜柱；（12）粗调节螺旋 （6）载物台：在镜筒下方，分方形或圆形两种，用于放置玻片，中央有一通光孔；载物台上装有玻片推进器(推片器)，推进器左侧有弹簧夹，用于夹持玻片；载物台下有推进器调节轮，可使玻片沿左右、前后方向移动。 （7）物镜转换器：是装置接物镜的圆形部分，可以转动，便于按需要转换物镜。简单的显微镜转换器上只装有两个物镜，生物学显微镜可以安装三个物镜，科学研究用的显微镜可以安装多达四个以上。 2. 显微镜的光学系统　主要包括物镜、目镜、聚光器和反光镜四个部件。 （1）目镜：又称接目镜，相当于一个放大镜，把已经被物镜放大了的像进一步放大。每架显微镜有多个不同倍数的目镜，如6倍、8倍、10倍、15倍、16倍等。简单的显微镜一般只有两个目镜。 （2）物镜：又称接物镜，它的作用是将被观察的标本作**次放大，然后再由目镜作第二次放大。根据使用条件的不同，物镜可以分为干燥物镜和浸液物镜。用干燥物镜观察标本时，在物镜与标本间不加任何东西（即以空气为介质）；用浸液物镜时，在物镜和标本之间需要用折射率大于1的液体作为介质。浸液物镜分为水浸物镜和油浸物镜两种，一般常用的是油浸物镜，简称油镜。通常油镜的放大倍数为90～100倍。简单显微镜仅配有两个物镜，一个是低倍物镜（10倍），一个是高倍物镜（40倍）。除高、低倍物镜外，生物学显微镜和研究用显微镜还配有油镜（100倍）。 （3）聚光器：也称集光器，主要由聚光镜和可变光阑组成。聚光镜由一片或数片透镜组成，其作用相当于凸透镜，起汇聚光线的作用，增强对标本的照明。可变光阑又称虹彩光圈，简称光圈；位于聚光镜下方，由十几张金属薄片组成，中心部分形成圆孔，用于调节光强度。推动光圈的调节把手，可以调节圆孔的大小；推动调节把手时，不要用力过猛，也不要用手指触摸光圈的薄片，以免造成破坏。简单的显微镜由于放大倍数低，没有安装聚光器。 （4）反光镜（反射镜）：通常一面是平面镜，另一面是凹面镜，装在聚光器下面的镜座上，可以在水平与垂直两个方向上任意旋转。反光镜的作用是使光源发出的光线或天然光线射向聚光器。不用聚光器时，用凹面镜起会聚光线的作用；用聚光器时，一般都用平面镜。采用内部光源的显微镜，可调节卤素灯的亮度实现对观察视野光强度的调整。 （二）显微镜的正确使用 1. 取用显微镜 从镜柜中取用显微镜时，要用右手紧握镜臂，把显微镜轻轻拿出，由于镜体较重，同时必须用左手托住底座，保持镜身直立，以免目镜掉落损坏，才能做较远距离的搬动。放置时要轻，先以底座前一部分接触桌面，然后放平整个底座，勿使其受震动。 2. 显微镜的放置 将显微镜置于实验台上时，应放在身体的左前方，离桌子边缘为5～6cm处。右侧可放记录本或绘图纸等。在整个实验过程中不要移动显微镜，如果坐着感到目镜位置太高，观察不方便，可以将显微镜稍稍倾斜，但是倾斜角度不宜过大，以免显微镜翻倒；观察液体标本时不宜倾斜显微镜，可升高座位观察。 3. 调节目镜与对光 使用显微镜前，首先需调节目镜，使两个目镜之间的距离与两眼的瞳距相吻合；其次，要调节好光源，在实验室中可利用灯光或自然光，但不能用直射的阳光，以免损伤眼睛。为了迅速而精确地对光，应旋转物镜转换器使低倍物镜正对通光孔，把光圈放到*大位置。在用目镜观察的同时，转动反光镜，使视野的光线明亮而且均匀。如果靠近光源，可用平面的反光镜；如果光源距离较远，可用凹面的反光镜。对光时，还要注意调节聚光器的位置，升降聚光器可以调节光的强度。 4. 标本的放置 把标本放在显微镜的载物台上，要观察的部位应准确地移到物镜的下面（对准载物台上的圆孔），然后用压片夹压紧。 5. 观察方式 观察时要同时睁开双眼，切勿睁一只眼睛，闭一只眼睛；用左眼观察显微镜目镜视野中的像，边观察边绘图或做记录；多加练习就能养成良好的习惯。 6. 低倍物镜的使用 （1）调节焦距：正确对光后，徐徐转动粗调节螺旋使镜筒下降直到物镜与玻片标本相近，观察物镜与玻片的距离，以免触及，损坏物镜。然后再慢慢使镜筒上升，并用左眼观察，直至看到标本为止，如物像不在中央，可移动玻片至见到物像为止。 （2）视野亮度的调节：如视野照明不足或过强，可再用光圈来调节。在观察标本时，首先在低倍物镜下观察标本的概况，如果需要观察的部分位于视野的一侧，则要移动标本，将目标部位移到中央。移动标本时，应注意显微镜中所形成的像是倒像，因此要改变图像在视野中的位置时，需向相反的方向移动标本，即标本移动的方向与物像移动的方向相反。 有的显微镜带有4倍或5倍的物镜，使用时，其焦距与10倍和40倍物镜不同，因此当由4倍或5倍物镜转换为10倍物镜观察标本时，需要重新聚焦。 7. 高倍物镜的使用 （1）在低倍物镜下找到物像后，将标本或目标部位置于视野的正中央，并用压片夹夹住。 （2）转动物镜转换器，更换高倍物镜，转换时，不需提升镜筒。 （3）如观察到的物像模糊，就用调节器慢慢向上调节。如不能看到物像，用细调节螺旋微微下降物镜，再行观察。 （4）如视野光亮不足，可开大光圈。在调节光圈时，不要触动反光镜，以免改变光线的折射方向。 在实验观察中，往往是高、低倍物镜交互使用。低倍物镜下产生较宽广的视野，用于观察实验标本的全貌。高倍物镜用于观察（研究）实验标本的局部精细构造。 8. 更换标本 先移开物镜，将载物台降到*低，再换新标本，再重复以上步骤。 每位同学必须熟练使用显微镜，并能讲述其操作过程。要求人人过关，在实验课中随机抽查。本部分内容也是实验操作考试的必考内容。 （三）显微镜的维护方法 显微镜的各部分应保持清洁，如机械部分有灰尘污垢，可用清洁软布擦掉，如透镜有污垢切勿用手指或手帕擦拭，更不能用粗糙的东西去擦，要用柔软的擦镜纸或绒布轻轻擦拭，必要时可蘸取少许二甲苯擦之。 用高倍物镜观察临时玻片标本时，必须在临时玻片标本上加盖盖玻片，以免物镜被沾污而霉损。 细调节螺旋是显微镜上易损坏的部件之一，要尽量保护。一般用低倍物镜观察时，用粗调节螺旋即可调好焦距，不用或尽量少用细调节螺旋。使用高倍物镜如需要用细调节螺旋时，其旋钮转动幅度应不大于半圈。 取用显微镜要握紧，轻放，避免震动。用后要归还镜箱，各个附件要清点齐全，将镜箱锁住，并放于镜柜内。凡是实验用的试剂（如酸、碱之类）不能放在镜柜内，更不能与透镜及其他部分接触。 显微镜的光学系统部分不要拆卸、调换，每次使用完毕，应将物镜适当升高并旋离通光孔，使物镜转成八字形垂于镜筒下，以免物镜镜头下落与聚光器相碰撞。也可用清洁的白纱布垫在载物台与物镜之间。 如使用显微镜过程中发现显微镜有问题，应立即报告，以便及时处理或维修。 二、临时装片的制作 （一）临时水封片 （1）准备好载玻片、盖玻片，擦拭时小心，以免弄碎玻片。 （2）用滴管在载玻片的中央滴一滴蒸馏水，用镊子或解剖针取植物材料置于水滴上，并使材料展开或分散均匀。 （3）盖上盖玻片，用镊子夹住盖玻片的一边，另一边与水滴的边缘接触，慢慢放下盖玻片，避免混入气泡。用吸水纸吸掉盖玻片周围多余的水。 练习：撕取洋葱鳞茎的内表皮或蚕豆、白菜等植物的新鲜叶片表皮制作临时水封片。 （二）徒手切片 （1）用左手的拇指和示指捏住材料，材料略高出指尖，以免切时伤及手指。右手握住双面刀片。材料和刀片浸润蒸馏水，以减少摩擦。材料太薄时，可以用两块萝卜把材料夹在中间，再进行切片。 （2）切割时，用臂力带动刀片自左前方向右后方做水平切割移动。割下多片切片后，将切下的薄片轻轻移入盛蒸馏水的培养皿中，从中挑选薄而透明的切片，放在载玻片的水滴中，加盖玻片观察。 练习：徒手切取红辣椒的果皮，或蚕豆、白菜等植物的新鲜叶片横切片制作徒手切片。 （三）粉末封片 1. 常规制片法 （1）用镊子或牙签取少许粉末，置于载玻片中央。 （2）滴加2～3滴饱和水合氯醛溶液，在酒精灯上加热、透化，注意勿使溶液沸腾；反复1～2次，使材料颜色变浅，透化完全。 （3）滴加1～2滴稀甘油，可用解剖针拌匀。 （4）加盖玻片封片，用吸水纸吸掉多余的溶液。 此方法可以观察到细胞、组织的清晰轮廓；但是不宜用于观察淀粉粒、脂肪油滴、色素等内含物。 2. 水装片 （1）用镊子或牙签取少许粉末，置于载玻片中央。 （2）滴加1～2滴蒸馏水，或1～2滴斯氏液（乙酸∶甘油∶水为1∶1∶1），可用解剖针拌匀。注意滴加溶剂时，滴头不沾到材料，以免污染溶剂。 （3）加盖玻片封片：此方法用于观察淀粉粒、脂肪油滴、色素颗粒等内含物；但是细胞、组织轮廓不清晰。 练习：制作藕粉、大黄（或半夏等药材）粉末的封片，观察比较两种方法对同一种材料的观察结果。 三、显微绘图和测量 （一）显微绘图 生物绘图又称生物制图，是生物科学绘画的简称，是记录植物形态结构的方法（绘图法、照相法、录像法等）之一，通常用点线图的形式来描绘。生物绘图是形象描绘生物外部形态和内部结构的一种重要的科学记录方法，具有科学性、比例正确、层次分明等基本特征。 显微绘图是生物绘图的一种，专指对显微镜下细胞、组织的形态和结构的