细胞生物学实验(全国中医药行业高等教育“十四五”规划教材配套用书)
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三、实验内容

(一)细胞的基本形态观察

1.原理

细胞的形态结构与功能相关是很多细胞的共同特点,在分化程度较高的细胞中更为明显。这是生物漫长进化过程的产物,从进化观点看有一定合理性。例如:具有收缩功能的肌细胞伸展为细长形;具有感受刺激和传导冲动功能的神经细胞有长短不一的树状突起;游离的血细胞为圆形、椭圆形或圆饼形。不论细胞的形状如何,光学显微镜下细胞的结构一般分为三大部分,即细胞膜、细胞质和细胞核。但也有例外,如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。

2.观察方法与结果

(1)人口腔黏膜上皮细胞标本的制备与观察:取清洁牙签,用钝端在自己口腔内腮面轻刮少许黏液,并弃掉。换支牙签,在原位稍用力刮取上皮细胞,均匀涂在一张干净的载玻片中央(不可反复涂抹),滴1滴甲苯胺蓝染液,染色5min,盖上盖玻片,吸去多余染液。先在低倍镜下观察,可见视野中有许多单个或成堆的被染成蓝色的细胞,即人口腔黏膜上皮细胞。细胞呈多边形或椭圆形,细胞中央有一染成深蓝色的细胞核,核周围均质部分为细胞质,细胞外表有细胞膜(图1-1)。

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图1-1 人口腔黏膜上皮细胞

(2)蟾蜍血涂片的制备与观察:取一滴蟾蜍血液,靠近一端滴在载玻片上,将另一载玻片的一端呈45°角紧贴在血滴的前缘,均匀用力向前推,使血液在载玻片上形成均匀的薄层(图1-2)。晾干。将制备好的蟾蜍血涂片在低倍镜下选择涂布均匀的血细胞,换高倍镜观察。蟾蜍的红细胞呈椭圆形,有核,细胞膜不显著。白细胞数目少,为圆形。此外,还看到各种形态不同的血小板(图1-3)。

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图1-2 血涂片操作过程

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图1-3 蟾蜍血的各类细胞

(3)人血细胞的观察:取人血涂片1张,在显微镜下观察,可见人红细胞为凹圆盘形,无核。白细胞数目少,为圆形。

(4)制备蟾蜍脊髓压片观察脊髓前角运动神经细胞:取一只蟾蜍,左手握住其股部,腹部贴着掌心,食指压住蟾蜍头部前端使其尽量屈腹。在头和躯干之间可摸到一凹陷处(枕骨大孔),用解剖针从枕骨大孔向内刺入1~2mm(注意不要太深),随即将针尖向前搅碎脑组织,然后再转向后深入椎孔内,搅碎脊髓,待看到蟾蜍后肢强直肌肉松弛时为止。在口裂处剪去头部,除去延脑,剪开椎管,可见乳白色脊髓,取下脊髓放在平皿内,用Ringer液洗去血液后放在载玻片上,剪碎。将另一载玻片压在脊髓碎块上,用力挤压。将上面的载玻片取下即可得到压片。在压片上滴一滴甲苯胺蓝染液,染色10min,盖上盖玻片,吸去多余染液。在显微镜下观察,染色较深的小细胞是神经胶质细胞。染成蓝紫色的、大的、有多个突起的细胞是脊髓前角运动神经细胞,胞体呈三角形或星形,中央有一圆形细胞核,内有一个核仁(图1-4)。

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图1-4 蟾蜍脊髓神经细胞

(5)骨骼肌细胞的观察:取家兔骨骼肌纵切片,置于低倍镜下观察,可见细胞呈圆柱形,其内有许多细胞核(图1-5)。

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图1-5 家兔骨骼肌纵切片

(二)显微测微尺的使用

1.原理

显微测微尺由目镜测微尺和镜台测微尺组成,两尺配合使用。目镜测微尺,简称目微尺,是一块圆形的玻璃片,直径20~21mm。它的上面刻有直线或网格式的标尺。其中网格式的目微尺可用来测量物体的体积。使用目微尺时,先将目镜从镜筒中抽出,旋去接目透镜,然后将目微尺放在目镜的光阑上。注意让有刻度的一面朝下,再将接目透镜旋上,把目镜插入镜筒 ,即可进行测量。

镜台测微尺,简称台微尺,是一块特制的载玻片。它的中央封着一把刻度标尺,全长1mm,共划分成10个大格,每一个大格又分成10个小格,共100个小格,每一小格长0.01mm,即10μm。在标尺的外围有一小黑环,利于找到标尺的位置。要测量标本的长度,首先必须对目微尺在不同放大倍数的物镜下进行标定。

2.方法

(1)将台微尺夹于载物台上,调焦直至看到台微尺刻度。这时目微尺和台微尺同时显示在视野中,转动目镜,使目微尺标尺直线与台微尺标尺直线尽量靠近平行,最终促使两线重合,再移动台微尺,使两个微尺左边一端平齐,然后从左到右找出两个微尺另一次重合的直线(图1-6),分别计数重合线之间台微尺和目微尺各自包含的格数,据公式即可计算出目微尺每个小格的标度。

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图1-6 显微测微尺标定示意图

(2)按下式求出目镜测微尺每格代表的长度。

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这样,就可进行测定。测定时,取下台微尺,换上标本,记录被检标本占目微尺的格数,然后乘以每小格代表的长度,即为标本的实际长度。如果更换不同放大率的镜头,必须重新标定目微尺,这样才能再次测量。

根据测量结果可计算各种细胞、细胞核的体积及核质比例,公式如下:

1)椭圆形:计算式为V=4/3πab2(a、b为长、短半径)。

2)圆球形:计算式为V=4/3πR3(R为半径)。

3)核质比例:计算式为Np=Vn/(Vc-Vn)(Vc为细胞的体积,Vn为细胞核的体积)。

(三)测量人口腔黏膜上皮细胞

从显微镜载物台上取下镜台测微尺,换上人口腔黏膜上皮细胞标本,测量细胞、细胞核的长短径。