关于显微镜掌握这么多就够了（顺便说下显微镜的发明）

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高中生物一轮复习已经开始。一轮复习在知识上复习的原则是全面性、基础性和综合性。重在知识梳理和建立联系，但综合性不能太强，关系比较近的知识可以前后建立联系。所以接下来的一轮复习既适合复习又适合新课，既适合学生，又可以作为老师的备课参考。

生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今它正朝着宏观和微观两个方向发展。宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究；微观方面则向着分子方向发展。显微镜的出现使生物学进入细胞生物学时代，使生物学朝着微观方向发展。本节课复习显微镜的使用和相关问题、注意事项。【电子课本】必修一第一章第2节：细胞多样性和统一性。顺便介绍下与显微镜有关的观察实验。

一、普通光学显微镜及其发明

显微镜，作为在科学实验中的一个基本实验仪器，它既神奇又简单。说它神奇，因为它能使观察者“看得更小”，能使物体“变得更大”，从而使人们领略到另外一个完全不同的世界景观。说它简单，是因为它就是一个可以放大物体的凸透镜。

1.细胞的发现者和命名者

1665年，英国科学家虎克（R. Hooke)用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把“小室”称为cell——细胞。他既是细胞的发现者，也是命名者。尽管这些细胞早已死去，只留下细胞壁，但这是细胞第一次被人类发现。

这个虎克实际上就是物理学上的胡克，即胡克定律的那个胡克。他的全名叫罗伯特·虎克或罗伯特·胡克（Robert Hooke,1635-1703），英国物理学家、天文学家。

2.第一个发现微生物的人，活细胞的发现者

“工欲善其事，必先利其器”。在17世纪，许多显微镜的制造者，同时也是生物体微观结构的研究者。荷兰著名磨镜技师列文虎克 (A. van Leeuwenhoek)用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。1674年发现一滴池水中有各种原生动物和单细胞藻类，因此，被誉为原生动物学之父。1677年他有观察到了动物精子，1683年发现了细菌。他对动、植物的显微构造也有所观察。他首次对红血球给予了精确的描述。

他的全名是，安东尼·范·雷文霍克或列文虎克或勒温霍克等等（Antony. van Leeuwenhoek，1632-1723），荷兰生物学家、著名磨镜技师。

3.显微镜的发明人到底是谁？

1590年，在荷兰的米德尔堡，眼镜制造商詹森的儿子杰克思在工场玩耍时，无意间将两片凸透镜重叠在一起，发现镜片下的小蚂蚁大了许多倍。詹森父子被这奇怪的现象吸引住了，于是，他们用薄铁片卷了两个铁简，让小铁筒在大铁筒里滑动。他们把两个凸透镜分别装在大小铁简上，利用铁筒的滑动，调整透镜的距离，这样就可以得到较清晰的成像。这个装置就是显微镜的雏形。

在显微镜的发明历史中，涉及到很多人物，比如詹森父子、汉斯·利泊希、伽利略、法泊尔、列文虎克、罗伯特虎克、马尔比基、惠更斯等等。关于到底谁是显微镜的创始人，至今并未查明。不仅荷兰和英国都希望自己的国家享有这个荣誉而各抒己见，各国科学家的说法也极不一致。不少学者主张把荷兰人列文虎克作为显微镜的首创者。也有人认为列文虎克是受到罗伯特虎克的《显微术》一书启发，才磨制出精度更高的显微镜。还说罗伯特虎克因得罪了牛顿而很多资料和文献、成果被毁，从而丧失了科学意义和流传性。

现在也不必追究到底是谁发明了显微镜，可以说是科学家集体的智慧。无疑显微镜的发明给科学带来了巨大的影响，推动了科学的快速发展。

目前光学显微镜在世界各国已经达到了高度的发展。不仅如此，电子显微镜、荧光显微镜等又相继问世。然而，今天的发展，还应归功于那些显微镜的奠基人。

其实，没有定论也是一种结果，可以让后人继续研究，让后人明白科学发现和发明的不易，需要更多的合作。

二、普通光学显微镜的构造

三、显微镜的使用和规律

1.使用步骤

取镜、安放——对光——压片——观察

2.目镜和物镜

物镜有螺纹，目镜没有；物镜越长放大倍数越大，目镜相反。

3.成像规律——放大倒立的虚像——上下相反左右相反

①假设在视野中看到物象在如图所示，则物体实际上在哪？或者说想将物象移到视野中央，怎么移动？

②假如在显微镜视野中看到一个字母P，则实际上是________。

③假如在视野中看到细胞质在顺时针转动，则实际上怎样转动？

图片来自网络↑

大绝招：这类问题的简单解决办法是把原图平面旋转180°

4.放大倍数——等于目镜放大倍数X物镜放大倍数

①一行细胞

②充满整个视野

若视野中细胞为单行，计算时只考虑长度和宽度（与放大倍数成反比）；若视野中充满细胞，计算时考虑面积的变化（与放大倍数的平方成反比），细胞数量与放大倍数的变化规律如下：

	低倍镜下放 大倍数为a	高倍镜下放 大倍数为na
视野中一行细胞数量	c	c×(1/n)
圆形视野内 细胞数量	d	d×(1/n2)

注意：

1.显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。

例如，你到店里吃披萨，8寸的8元，12寸的12元，吃哪个更划算？

2.这里所说的放大倍数是与原来放大倍数相比。比如下面的练习3，原来放大10×10，后来10×40，即放大倍数是4。

5.判断污点存在的位置

四、高中生物学中显微镜的应用

高考不会对显微镜进行单独考查，一般会结合相关实验和操作及注意事项一起考查。观察法是生物学的基本研究方法之一，“观察、观察、再观察”曾作为巴甫洛夫的座右铭写在他实验室的墙壁上。观察法是指人们在自然发生的条件下，通过感官或借助于仪器，有目的有计划地考察研究对象，从而获得有关经验性材料的方法。观察法在高中生物教材中常常与显微镜的使用结合起来，考查使用光学显微镜观察细胞的结构或者细胞的生命活动。下面列举有关利用显微镜的观察实验。其他的方法参阅：高中生物教科书中涉及到的科学研究方法

1.必修一P7：使用高倍镜观察几种细胞

问题探讨图中的细胞分别是血细胞、口腔上皮细胞、根尖分生区细胞、洋葱表皮细胞。

2.必修一P18：脂肪的检测和观察

原理：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色。制作临时切片，检测和观察植物组织中的脂肪这个实验需要用到显微镜观察脂肪颗粒。

3.必修一P26：观察DNA和RNA在细胞中的分布

在观察DNA和RNA在细胞中的分布时用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂，而不是单独染色。甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。关于染色问题参考归纳：中学生物学中的颜色反应群集

4.必修一P41：体验制备细胞膜的方法

选用的细胞是哺乳动物成熟的红细胞，是因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。可以较纯的细胞膜。P41图为人正常红细胞的光镜照片和人部分红细胞已经涨破的光镜照片。

5.必修一P47：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。叶绿体由于本身是绿色，所以不需要染色。

6.必修一P63：植物细胞质壁分离和质壁分离复原

在观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原的实验中，整个过程都是在显微镜下操作，需要三次观察，分别是滴加溶液前、滴加溶液后、滴加清水后。每次观察的目的不一样，都是用低倍镜，细胞一直是活的。

7.必修一P115：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

装片制作过程：解离、漂洗、染色、制片

8.必修二P21：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

在低倍显微镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。

9.必修二P88：低温诱导植物染色体数目的变化

低温能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化（加倍）。注意这个实验能证明着丝点的分裂不是纺锤丝拉的。纺锤丝的作用是将分开的两个染色体拉向两极。秋水仙素也能抑制纺锤体的形成而诱导多倍体的形成。

10.必修三P68：培养液中酵母菌种群数量的变化

对一支试管中的培养液(可定为10 mL)中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法。用到血细胞计数板。

注：对于以上内容，本节课只要求掌握核心知识，等复习到相关内容时，再全面掌握。

五、练习：

1.（17江苏，4）下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是（    ）

A. 转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动

B. 以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离

C. 苏丹III染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒

D. 在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数

2.如果在载玻片上依次写上b、d、p、q四个字母，那么在显微镜目镜的视野中从左往右依次可以看到的是（ ） 
A. b、d、 p、q      B. d、b、q、p      
C. p、q 、b、d      D .q、p、d、b 

3.当显微镜的目镜为10×，物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可以看到这行细胞中的（    ）

A.2个  B.4个  C.16  D.8个

4．(2013·上海，4)使用显微镜观察装片，在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和，再直接转换至40倍物镜观察。此时，除调节细调节器外，还需调节反光镜(或亮度调节钮)和光圈。正确的操作是(    )

A．用平面镜(或调低亮度)、光圈缩小

B．用平面镜(或调低亮度)、光圈放大

C．用凹面镜(或调高亮度)、光圈放大

D．用凹面镜(或调高亮度)、光圈缩小

5.下列关于高倍物镜的叙述，正确的是(    )

A．因为藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察

B．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用更大的光圈或凹面反光镜

C．换上高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰

D．要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中甲方向移动

利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。秋水仙素阻断法是能够实现动物细胞周期同步化的方法之一：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞______________（填“会”或“不会”）被阻断在周期。

六、相关阅读

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七、答案：

1.C

2.A，注意顺序

3.A

4.C

5.B

6.纺锤体形成；不会

参考文献：

1.课程标准

2.显微镜的由来（生命世界，2012）

3.霍克、虎克和胡克（生物学通报，1984）

4.到底谁是显微镜的发明者（大科技（百科新说），2015）