生物科學(xué)的研究經(jīng)歷了一個(gè)從現(xiàn)象到本質(zhì)、從定性到定量的發(fā)展過(guò)程。今天，它正朝著宏觀和微觀兩個(gè)方向發(fā)展。宏觀研究已發(fā)展成為全球生態(tài)系統(tǒng);微觀研究正朝著分子的方向發(fā)展。顯微鏡的出現(xiàn)使生物學(xué)進(jìn)入細(xì)胞生物學(xué)時(shí)代，使生物學(xué)向微觀方向發(fā)展。本文討論了顯微鏡的使用、相關(guān)問(wèn)題和注意事項(xiàng)。順便說(shuō)一句，我們來(lái)介紹一下與顯微鏡相關(guān)的觀察實(shí)驗(yàn)。

　　一般光學(xué)顯微鏡及其發(fā)明

　　顯微鏡作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一種基本實(shí)驗(yàn)儀器，既精彩又簡(jiǎn)單。說(shuō)它很棒，因?yàn)樗梢宰層^察者“看得更小”，讓物體“看得更大”，這樣每個(gè)人都可以欣賞到另一個(gè)完全不同的世界景觀。這很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗且粋€(gè)凸透鏡，可以放大物體。

　　1.細(xì)胞發(fā)現(xiàn)者和命名者

　　英國(guó)科學(xué)家虎克1665年(R.Hooke)用顯微鏡觀察植物木栓組織，發(fā)現(xiàn)它由許多規(guī)則的小房間組成。他畫了他看到的圖像，稱“小房間”為cell-細(xì)胞。他既是細(xì)胞發(fā)現(xiàn)者，也是命名者。雖然這些細(xì)胞已經(jīng)死亡很長(zhǎng)時(shí)間了，只留下細(xì)胞壁，但這是人類第一次發(fā)現(xiàn)它們。

　　這個(gè)虎克實(shí)際上就是胡克，也就是胡克定律的胡克。他的全名是羅伯特·虎克或者羅伯特·胡克。(RobertHooke,英國(guó)科學(xué)家，科學(xué)家，1635-1703。

　　2.第一個(gè)發(fā)現(xiàn)微生物的人，活細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者

　　“工人想把工作做好，工人想把工作做好”。在17世紀(jì)，許多顯微鏡制造商也是生物體微觀結(jié)構(gòu)的研究者。荷蘭著名的磨鏡技術(shù)人員列文虎克(A.vanLeeuwenhoek)用自制顯微鏡觀察不同形式的細(xì)菌、血細(xì)胞和精子。1674年，人們發(fā)現(xiàn)一滴水含有各種原生動(dòng)物和單細(xì)胞藻類，因此被稱為原生動(dòng)物學(xué)之父。1677年，他觀察到了動(dòng)物精子，1683年，他發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌。他還觀察了動(dòng)植物的顯微結(jié)構(gòu)。他第一次準(zhǔn)確地描述了紅細(xì)胞。

　　他的全名，安東尼·范·雷文霍克，列文虎克，勒溫霍克等等(Antony.vanLeeuwenhoek，荷蘭生物學(xué)家，著名的磨鏡技師，1632-1723。

　　你有沒(méi)有注意到?

　　1

　　新版高中生物學(xué)(20216月第三次印刷)將羅伯特·虎克改為羅伯特·胡克。2019年8月，我手中的第一個(gè)印刷版本沒(méi)有改變。這種變化與物理學(xué)中的名稱統(tǒng)一，有利于學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思維。

　　2

　　建議教材中所有存在的科學(xué)家都能顯示全名，并標(biāo)明生卒年，有利于識(shí)別。

　　3.誰(shuí)是顯微鏡的發(fā)明者?

　　1590年，在荷蘭的米德?tīng)柋?，眼鏡制造商詹森的兒子杰克思在工廠玩耍時(shí)無(wú)意中將兩個(gè)凸透鏡重疊在一起，發(fā)現(xiàn)鏡頭下的小螞蟻大了很多倍。詹森的父子倆被這種奇怪的現(xiàn)象所吸引。因此，他們用薄鐵片卷起兩個(gè)鐵簡(jiǎn)，讓小鐵筒在鐵筒中滾動(dòng)。他們將兩個(gè)凸透鏡分別安裝在大小鐵簡(jiǎn)上，并通過(guò)滾動(dòng)鐵筒來(lái)調(diào)整透鏡之間的距離，從而獲得更清晰的圖像。該設(shè)備是顯微鏡的原型。

　　顯微鏡的發(fā)明歷史涉及詹森父子、漢斯·利泊希、伽利略、法泊爾、列文虎克、羅伯特虎克、馬爾比基、惠更斯等多個(gè)人物。顯微鏡的創(chuàng)始人是誰(shuí)還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。不僅荷蘭和英國(guó)希望我們的國(guó)家享受這一榮譽(yù)，而且各國(guó)科學(xué)家的觀點(diǎn)也非常不一致。許多學(xué)者主張荷蘭人列文虎克是顯微鏡的創(chuàng)始人。也有人認(rèn)為列文虎克是受羅伯特虎克的《顯微術(shù)》啟發(fā)的，研磨出了更精確的顯微鏡。他還說(shuō)羅伯特虎克因?yàn)榧づ怂膰?guó)家而表達(dá)了他的觀點(diǎn)。

　　如今，沒(méi)有必要調(diào)查誰(shuí)發(fā)明了顯微鏡，這可以被視為科學(xué)家的集體智慧。毫無(wú)疑問(wèn)，顯微鏡的發(fā)明對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了巨大影響，促進(jìn)了科學(xué)的快速發(fā)展。

　　目前，光學(xué)顯微鏡在世界各地都取得了很高的發(fā)展。不僅如此，電子顯微鏡和熒光顯微鏡也相繼問(wèn)世。然而，今天的發(fā)展也應(yīng)該得益于顯微鏡的創(chuàng)始人。光學(xué)顯微鏡的發(fā)展過(guò)程

　　事實(shí)上，沒(méi)有定論也是一個(gè)結(jié)果，可以讓后人繼續(xù)學(xué)習(xí)，讓后人明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的困難，需要更多的合作。

　　三、顯微鏡的使用和規(guī)律性

　　1.使用步驟

　　取鏡放置-對(duì)光-壓片-觀察

　　2.目鏡和物鏡

　　物鏡有螺紋，目鏡沒(méi)有;物鏡放大時(shí)間越長(zhǎng)，倍數(shù)越大，與目鏡相反。

　　3.成像規(guī)律——放大倒立的虛擬圖像——上下相反

　　①假設(shè)在視野中看到物體圖像如圖所示，那么物體實(shí)際上在哪里?或者想把物體移到視線中心，如何移動(dòng)?

　?、谌绻阍陲@微鏡視野中看到一個(gè)字母P，實(shí)際上是_______。

　　③假如在視野中看到細(xì)胞質(zhì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上怎么旋轉(zhuǎn)?

　　大絕招：解決這類問(wèn)題的簡(jiǎn)單方法是將原圖平面轉(zhuǎn)動(dòng)180°

　　4.放大倍數(shù)-等于目鏡放大倍數(shù)X物鏡放大倍數(shù)

　?、僖恍屑?xì)胞

　　②充滿了整個(gè)視線

　　如果視野中的細(xì)胞是單行的，計(jì)算時(shí)只考慮長(zhǎng)度和總寬度(與放大倍數(shù)成反比);如果視野中充滿了細(xì)胞，考慮到面積的變化(與放大倍數(shù)的平方成反比)，細(xì)胞數(shù)量和放大倍數(shù)的變化趨勢(shì)如下:

　　低倍鏡下發(fā)

　　大倍率為a

　　高倍鏡下發(fā)

　　大倍率為na

　　一行細(xì)胞在視野中的數(shù)量

　　c

　　c×(1/n)

　　圓形視線內(nèi)

　　細(xì)胞數(shù)量

　　d

　　d×(1/n2)

　　注意：

　　1.顯微鏡的放大倍數(shù)是指物體長(zhǎng)度或?qū)挾鹊姆糯蟊稊?shù)，而不是面積或體積。

　　舉例來(lái)說(shuō)，你去店里吃披薩，8英寸8元，12英寸12元，吃哪個(gè)更劃算?

　　2.這里提到的放大倍數(shù)與原來(lái)的放大倍數(shù)相比。例如，下面的訓(xùn)練3，原來(lái)的放大10×10，之后10×40，即放大倍數(shù)為4。

　　5.確定污點(diǎn)存在的位置

　　四、顯微鏡在高中生物學(xué)中的應(yīng)用

　　高考不會(huì)獨(dú)立調(diào)查顯微鏡。它通常與相關(guān)實(shí)驗(yàn)、使用和注意事項(xiàng)相結(jié)合。觀察是生物學(xué)的基本研究方法之一?！坝^察、觀察和再觀察”曾被寫在巴甫洛夫的座右銘實(shí)驗(yàn)室的墻上。觀察是指人們?cè)谧匀话l(fā)生的情況下，通過(guò)感官或儀器有目的、有計(jì)劃地調(diào)查研究對(duì)象，從而獲得相關(guān)經(jīng)驗(yàn)材料的方法。在高中生物教科書中，觀察通常與顯微鏡的使用相結(jié)合，用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或生命活動(dòng)。以下是與顯微鏡相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

　　1.必需1P9：使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞

　　本文討論了紅細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、洋蔥表皮細(xì)胞等細(xì)胞。

　　2.必需1P18：檢測(cè)和觀察脂肪

　　原理：蘇丹Ⅲ脂肪→橘黃;蘇丹Ⅳ脂肪→紅色。在制作臨時(shí)切片、檢測(cè)和觀察植物組織中脂肪的實(shí)驗(yàn)中，需要使用顯微鏡觀察脂肪顆粒。關(guān)于染色，請(qǐng)參考摘要：中學(xué)生物學(xué)中的顏色反應(yīng)集

　　3.必需1P50：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)

　　健那綠染液是一種活細(xì)胞染料，專門用于線粒體染色。它可以使活細(xì)胞中的線粒體呈藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)幾乎是無(wú)色的。葉綠體不需要染色，因?yàn)樗蔷G色的。

　　4.必需1P64：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離恢復(fù)

　　在觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)中，整個(gè)過(guò)程在顯微鏡下進(jìn)行，需要三次觀察，即滴入溶液前、滴入溶液后和滴入清水后。每次觀察的目的不同，都使用低倍鏡，細(xì)胞總是活的。

　　5.必需1P116：觀察牙根分生組織細(xì)胞的絲分裂

　　制片工藝：解離、漂洗、染色、制片

　　6.必需2P24：觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝置