实验一 显微镜的使用及动物基本组织的观察

实验一：显微镜的使用及动物基本组织的观察
一、实验目的
1.了解一般光学显微镜的基本构造和工作原理
2.掌握光学显微镜的使用方法
3.生物量级及系统过程
4.细胞学术与动物基本组织
二、实验原理
光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。

载物台用于承放被观察的物体。

利用调焦旋钮可以驱动调焦机构，使载物台作粗调和微调的升降运动，使被观察物体调焦清晰成象。

它的上层可以在水平面内沿作精密移动和转动，一般都把被观察的部位调放到视场中心。

聚光照明系统由灯源和聚光镜构成，聚光镜的功能是使更多的光能集中到被观察的部位。

照明灯的光谱特性必须与显微镜的接收器的工作波段
相适应。

物镜位于被观察物体附近，是实现
第一级放大的镜头。

在物镜转换器上同
时装着几个不同放大倍率的物镜，转动
转换器就可让不同倍率的物镜进入工作
光路，物镜的放大倍率通常为5～100倍。

物镜是显微镜中对成象质量优劣起
决定性作用的光学元件，一般变倍比为
6.3：1，变倍范围0.8X-5X。

常用的有能
对两种颜色的光线校正色差的消色差物
镜；质量更高的还有能对三种色光校正
色差的复消色差物镜；能保证物镜的整个像面为平面，以提高视场边缘成像质量的平像场物镜。

高倍物镜中多采用浸液物镜，即在物镜的下表面和标本片的上表面之间填充折射率为1.5左右的液体，它能显著的提高显微观察的分辨率。

目镜是位于人眼附近实现第二级放大的镜头，镜放大倍率通常为5～20倍。

按照所能看到的视场大小，目镜可分为视场较小的普通目镜，和视场较大的大视场目镜(或称广角目镜)两类。

载物台和物镜两者必须能沿物镜光轴方向作相对运动以实现调焦，获得清晰的图像。

用高倍物镜工作时，容许的调焦范围往往小于微米，所以显微镜必须具备极为精密的微动调焦机构。

显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率，显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距。

分辨率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念。

当选用的物镜数值孔径不够大，即分辨率不够高时，显微镜不能分清物体的微细结构，此时即使过度地增大放大倍率，得到的也只能是一个轮廓虽大但细节不清的图像，称为无效放大倍率。

反之如果分辨率已满足要求而放大倍率不足，则显微镜虽已具备分辨的能力，但因图像太小而仍然不能被人眼清晰视见。

所以为了充分发挥显微镜的分辨能力，应使数值孔径与显微镜总放大倍率合理匹配。

聚光照明系统是对显微镜成像性能有较大影响，但又是易于被使用者忽视的环节。

它的功能是提供亮度足够且均匀的物面照明。

聚光镜发来的光束应能保证充满物镜孔径角，否则就不能充分利用物镜所能达到的最高分辨率。

为此目的，在聚光镜中设有类似照相物镜中的，可以调节开孔大小的可变孔径光阑，用来调节照明光束孔径，以与物镜孔径角匹配。

改变照明方式，可以获得亮背景上的暗物点(称亮视场照明)或暗背景上的亮物点(称暗视场照明)等不同的观察方式，以便在不同情况下更好地发现和观察微细结构。

显微镜是利用凸透镜的放大成
像原理，将人眼不能分辨的微小物
体放大到人眼能分辨的尺寸，其主
要是增大近处微小物体对眼睛的张
角（视角大的物体在视网膜上成像
大），用角放大率M表示它们的放大
本领。

因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关，所以一般规定像离眼睛距离为25厘米（明视距离）处的放大率为仪器的放大率。

显微镜观察物体时通常视角甚小，因此视角之比可用其正切之比代替。

显微镜由两个会聚透镜组成，光路图如图所示。

物体AB经物镜成放大倒立的实像A1B1，A1B1位于目镜的物方焦距的内侧，经目镜后成放大的虚像A2B2于明视距离处。

三、动物与器材
1.实验材料：十三张人体组织切片
2.实验器材：光学显微镜
四、方法与步骤
1.实验分组
2.实验原理讲解
3.实验报告要求
4.显微镜操作/观察
1）安装显微镜
2）检查
3）对光
4）调焦
5）低倍镜(4倍）观察
6）高倍镜（40倍）观察
5.气管的假复层纤毛上皮图像采集
五、实验结果
六、实验结论
气管组织上皮为假复层
纤毛柱状上皮，由纤毛细胞、杯状细胞、基细胞、刷细胞、和弥散神经内分泌细胞构成。

1.纤毛细胞 纤毛细胞（ciliated cell)为上皮中数量最多的细胞，胞体呈柱状，游离面有纤毛。

纤毛向咽部定向摆动将粘液及其粘附的尘埃和细菌等异物推向咽部，然后咳出，因而纤毛细胞有清除异物和净化吸入空气的
作用。

吸入有害气体或患慢性支气管炎时，均能使纤毛减少、变形、膨胀或消失。

2.杯状细胞 杯状细胞（goblet cell ）散在于纤毛细胞之间，其分泌的粘液覆盖在粘膜表面，与气管腺的分泌物共同构成粘液屏障，可粘附和溶解气体中的尘埃颗粒、细菌和其他有害物质。

3.基细胞 基细胞（basal cell ）位于上皮的
深部，细胞矮小、锥体形，细胞顶部未到达上皮游离面。

基细胞是一种未分化的细胞，有增殖分化的能力，可分化形成纤毛细胞和杯状细胞。

4.刷细胞 刷细胞（brush cell ）为无纤毛柱状细胞，游离面有许多长而直的微绒毛。

胞质内粗面内质网发达，无分泌颗粒。

此种细胞的功能尚无
纤毛 杯状细胞
细胞核
定论，有人认为是过渡阶段的细胞、可分化为纤毛细胞，也有人发现细胞的基质面与传入神经末梢形成上皮树突突触（epitheliodendritic synapse），故认为刷细胞具有感受刺激的功能。

5.弥散神经内分泌细胞弥散神经内分泌细胞（diffuse neuroendocrine cell）数量少，呈锥形体，散在于上皮深部，HE染色体不易与基细胞相区别。

电镜下细胞质有许多膜包致密核芯颗粒，所以又称为小颗粒细胞（small granule cell）。

在叶支气管至细支气管的上皮内，特别是小支气管分支处，小颗粒细胞成群分布，与神经纤维构成神经上皮小体（neuroepithelial body）。

小颗粒细胞的功能尚不十分清除，免疫细胞化学研究证明，细胞内含有5-羟色胺、蛙皮素、降钙素、脑啡呔等物质，分泌物可能通过旁分泌或经血管循环，调节呼吸道和血管壁平滑肌的收缩和腺体的分泌。

上皮与固有层之间有明显的基膜，是气管上皮的特征之一。

固有层为细密结缔组织，含有许多淋巴细胞、浆细胞和肥大细胞。

在固有层和粘膜下层的移行处弹性纤维较丰富，但在HE染色切片上不易分辩。

固有层尚有较多的血管和淋巴管。

七、问题解答
1.什么是伪复层上皮？
伪复层纤毛柱状上皮属于另一种单层柱状上皮的变异，细胞皆具有纤毛，又可以称为假复层纤毛柱状上皮。

之所以称做伪复层是因为其在切片下看起来细胞好像多于一层所造成的错误观念；事实上其确为单层上皮，因为所有的细胞皆贴在基底膜上，然而细胞长度不同，造成高低参差不齐的状况。

并非所有的细胞都会延伸到表面形成具纤毛的细胞，这些在下方的细胞通常具分裂的能力，可取代丧失或受损的细胞。

2.如何区别伪复层上皮与真正的复层上皮？
区别伪复层上皮与真正的复层上皮有以下特征。

1）伪复层上皮的每个细胞皆具有纤毛，其细胞核主要位在上皮的底部三分之二；
2）复层上皮中绝对不会出现纤毛。

伪复层上皮几乎只会出现在哺乳
类呼吸系统的大型气体通道中，因此被称做呼吸上皮。

在呼吸道中，纤毛可将含有颗粒的表面黏液往咽的方向
推，所以常被描述为黏液织毛自动输送带。

八、参考文献
《组织学和胚胎学》 第五版 邹仲之主编 人民卫生出版社 《基础生命科学实验指导》 王洪钟主编 清华大学出版社 B.YOUNG / J.W.HEATH 著 WHEATER'S functional Histology a text and colour atlas 2000年。

气管组织的横截面，图片不正确标
示在右上角的复层纤毛上皮即是。