细胞生物学实验手册：电子显微镜生物标本的制备及观察

电子显微镜生物标本的制备及观察【实验目的】了解电子显微镜的基本原理及电镜生物标本的制备方法和观察。

【实验用品】一、材料和标本家兔一只。

二、器材和仪器 H—600透射电子显微镜、S—450扫描电子显微镜、超薄切片机(AO 型)、解剖镜、震荡器、恒温箱、临界点干燥器、JB一3型离子镀膜机、单面刀片、铜网、解剖器材。

三、试剂乙醚、2.5％戊二醛(0.1mol／L(pH7.4)二甲砷酸钠缓冲液配制)、1％锇酸、30％、50％、70％乙醇溶液、80％、90％、95％、100％丙酮溶液、环氧树脂(Epon812)包埋剂、醋酸铀染液、柠檬酸铅染液、双蒸水、2％单宁酸、乙酸异戊脂、液态CO。

2【实验内容】一、透射电子显微镜的标本制备及观察(一)原理电子显微镜是细胞生物学研究的重要工具，它以电子束为照明源，利用电子流具有波动的性质，在电磁场的作用下，电子改变前进轨迹，产生偏转、聚焦，因而电子束透过标本后在电磁透镜的作用下可放大成像。

高速运动的电子流其波长远比光波波长短，所以电镜分辨率远比光镜高，可达0.14nm，放大倍率可达80万倍。

由热阴极发射的电子在20～100千伏加速龟压作用下，经聚光镜聚焦成束，投射到很薄的标本上，并与标本中各种原子的核外电子发生碰撞，造成电子散射，在细胞质量和密度较大的部位，电子散射度强，成像较暗。

在质量、密度较小处电子散射弱，成像较亮，结果在荧光屏上形成与细胞结构相应的黑白图像。

(二)主要结构电子显微镜由电子光学系统、真空系统和供电系统三大部分组成(图17一l，图17—2)。

1．电子光学系统是电镜的主体，对成像和像的质量起着决定性作用。

它是由电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室和照像室等部分构成。

2．真空系统主要是使镜筒内保持高度真空，一般要求达到10-4托（1托=lmmHg），是通过机械泵和油扩散泵接力排气及真空垫圈的密封作用来实现的。

真空度可由真空表指示。

由于电镜利用高速电子束为照明源，裁要求在电子束的通道上不能有游离气体存在，以免与气体分子碰撞引起电离、放电、电子散射、灯丝氧化、样品被污染等而影响观察效果或发生故障。

扫描电子显微镜生物样品制备和观察细胞生物学实验报告实验目的：1.了解和掌握扫描电子显微镜（SEM）的基本原理和操作方法；2.掌握生物样品制备的基本技术；3.观察细胞的形态和结构。

实验器材：1.扫描电子显微镜；2.生物样品（如细胞培养物，植物片段等）；3.组织固定液（如PBS，甲醛等）；4. 缓冲液（如Na-cacodylate缓冲液）；5.高渗透液（如乙基醇）；6.导电性涂层（如金属薄膜）；7.脱水液（如丙酮）；8.SEM样品支架；9.电子显微镜图像分析软件。

实验步骤：1.样品固定和固定液去除a.取少量的细胞培养物或植物片段放入带有组织固定液的离心管中，固定液的浓度和反应时间可以根据实验需要来确定；b.在固定液条件下，将样品固定在一个特定的位置，确保样品在固定过程中不移动；c.将固定液倒掉，用缓冲液（如PBS）冲洗样品，以去除残留的固定液。

2.导电涂层和脱水a.将样品转移到一个干燥器皿中，加入导电涂层溶液，使样品表面均匀覆盖一层导电涂层；b.进行脱水过程，通常使用各种浓度的酒精（如乙醇）或丙酮作为脱水液。

3.样品固定在SEM样品支架上a.将样品放在SEM样品支架上，并用夹子将其固定；b.根据需要，可以在样品上覆盖一层金属薄膜以提高导电性。

4.样品装入扫描电子显微镜a.将SEM样品支架放入扫描电子显微镜的样品舱中；b.根据需要，可以进行微调或者变焦。

5.SEM图像获取和分析a.在扫描电子显微镜中选择适当的电压和电流，并调整对比度和亮度等参数；b.通过扫描电子显微镜图像分析软件，进行图像采集和分析；c.观察细胞的形态和结构，并记录相关的数据和观察结果。

实验结果：根据实验设定的条件和样品制备的方法，可以观察到细胞的形态和结构。

例如，可以观察到细胞的核、细胞质、细胞壁、纤毛等细微结构，通过比较和分析不同样品之间的差异，可以对细胞生物学进行进一步的研究。

实验注意事项：1.在样品制备过程中，要注意操作的干净和无菌，以防止外源性污染；2.在样品固定和处理过程中，要防止样品的移动和破损；3.在样品加入SEM样品支架之前，要确保样品已经完全脱水，并覆盖了足够的导电涂层；4.在SEM图像获取过程中，要注意合适的电压、电流和对比度等参数的设置，以保证图像的质量；5.实验过程中，注意正确使用SEM设备，遵守相关的安全规定。

实验二十二染色体扫描电镜标本制备及观察【实验目的】了解扫描电镜观察染色体的方法及标本制备过程。

【实验用品】一、材料和标本光镜观察过的染色体标本片。

二、器材和仪器 S一450扫描电镜、IB一3离子镀膜机。

三、试剂 2.5％戊二醛、0.1mol／L(pH7.4)PBS、l％锇酸、2％单宁酸、30％、50％、70％、80％、90％、100％乙醇溶液。

【实验内容】一、原理扫描电镜用于观察标本的表面形态。

用戊二醛和锇酸处理的染色体标本，经单宁酸(或硫卡巴肼)还原可获得较好的导电染色效果。

在扫描电镜下可观察到染色体的三维结构，也可用于常规染色体核型、G带染色体核型、高分辨染色体核型的分析及染色体结构异常识别，以弥补光镜的许多不足。

在扫描电镜下还可清楚地观察到肿瘤细胞癌基因扩增结构—双微体。

因而此方法广泛用于细胞生物学和遗传学的许多研究。

二、染色体标本制备的方法1．常规染色体标本制备，同实验十。

2．取一张在光镜下观察过的染色体标本片选择分散良好的分裂相，并在背面做出标记以便电镜观察时易于寻找。

3．3:1甲醇一冰乙酸脱色，用磷酸缓冲液洗。

4．2.5％戊二醛固定30分钟。

5．0.1mol／L(pH7.4)PBS漂洗3次。

6．1％锇酸固定5分钟。

7．蒸馏水洗3次。

8．2％单宁酸处理5分钟。

9．蒸馏水洗3次。

10．1％锇酸处理lO分钟。

11．水洗3次。

12．30％→100％乙醇逐级脱水，每级5分钟。

13．临界点干燥(也可用空气干燥)。

14．把标本片标记的核型所在处用玻璃切下约5×5mm2，用导电胶固定在标本台上。

15．离子镀膜(也可不镀膜直接观察)。

16．扫描电镜观察、照相。

三、染色体形态观察低倍观察可见染色体的不同分裂相，在分散较好的分裂相中，染色体呈三维立体形态。

高倍观察染色体呈长短不等的园柱状，两条单体由着丝粒相连，其表面凹凸不平，沿纵轴有许多环形沟把染色体分成许多节段。

可见染色体表面由许多细纤维构成。

实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构简介电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种通过电子以及电磁场对物体进行观察的高级显微技术。

它能够提供比传统光学显微镜更高的放大倍数和更好的分辨率，使我们能够更好地观察和理解细胞结构。

本实验旨在利用电子显微镜观察细胞结构，并通过实验数据分析和讨论。

材料与方法1. 细胞样本的准备：a. 选择适当的细胞类型作为实验样本，如细菌、植物细胞或动物细胞。

b. 用适当的方法收集细胞样本，并进行固定处理以保持细胞的形态结构。

2. 电子显微镜的准备：a. 打开电子显微镜，并进行预热和真空泵排气工作。

b. 调整电子显微镜的放大倍数和对焦以获得清晰的图像。

3. 观察细胞结构：a. 将准备好的细胞样本放入电子显微镜的样本室中。

b. 调整电子显微镜的参数（例如电压和电流）以获得合适的成像效果。

c. 使用电子显微镜观察样本，并记录下感兴趣的细胞结构特征。

d. 拍摄细胞结构的高分辨率图像以备后续分析使用。

4. 数据分析与讨论：a. 根据所观察到的细胞结构特征，结合相应的文献和知识，对细胞的组成和功能进行分析和讨论。

b. 比较电子显微镜与光学显微镜的差异，并探讨电子显微镜在细胞研究中的优势和局限性。

结果与讨论通过实验观察，我们成功利用电子显微镜观察到了细胞的微观结构。

在电子显微镜下，我们能够看到细胞膜、细胞质、细胞核以及一些细胞器如线粒体、内质网等结构。

细胞膜是细胞的外层保护层，通过电子显微镜的观察，我们可以看到细胞膜呈现出类似双层状的结构，其中包含许多蛋白质通道。

细胞质是细胞膜与细胞核之间的区域，在电子显微镜下，我们可以看到细胞质内有许多细小而致密的颗粒，这些颗粒可以是蛋白质、核酸或其他细胞组分。

细胞核是细胞的控制中心，通过电子显微镜的观察，我们可以看到细胞核具有核膜、染色质以及核仁等结构。

核膜分为内膜和外膜，并通过核孔与细胞质相连。

大学生物学实验教案：细胞生物学的观察和实验操作1. 实验简介本实验旨在通过观察和实践，让大学生对细胞生物学有更深入的了解。

实验将通过使用显微镜观察不同类型的细胞样本，并进行一些基本的实验操作，从而探究细胞结构和功能。

2. 实验器材和材料•显微镜及其配件（物镜、载玻片、盖玻片等）•细胞样本（动植物组织片、单细胞等）•高锰酸钾溶液•甘油•生理盐水•紫外线灯3. 实验步骤步骤1：制备样本载玻片1.准备干净的载玻片。

2.使用无菌注射器吸取少量生理盐水，并滴于载玻片中心。

步骤2：观察活细胞1.将采集到的活体细胞放置在准备好的载玻片上。

2.加盖并尽量避免形成气泡。

3.将载玻片放置在显微镜台上，使用低倍物镜进行初步观察。

4.切换至高倍物镜，并对细胞进行详细观察和记录。

步骤3：观察动植物组织片1.准备已染色或未染色的动植物组织片。

2.将组织片放置在载玻片上，并加盖。

3.将载玻片放置在显微镜台上，使用低倍物镜进行初步观察。

4.切换至高倍物镜，并对组织结构进行详细观察和记录。

步骤4：实验操作：渗透压的影响1.制备三个小瓶，分别标注为A、B和C。

2.在瓶A中加入生理盐水。

3.在瓶B中加入高浓度甘油溶液（可根据需要调整浓度）。

4.在瓶C中加入低浓度甘油溶液（可根据需要调整浓度）。

5.将离心后的红血球分别放置于三个瓶子中，记录下红血球的变化情况。

步骤5：实验操作：核酸染色1.准备一份含有DNA的细胞样本。

2.加入适量的缓冲液，混合均匀。

3.滴加一滴染色剂（如乙溴橙），轻轻晃动。

4.等待几分钟后，用载玻片将混合液取出，并使用盖玻片加盖。

5.使用荧光显微镜观察染色后的样本。

4. 实验结果与讨论在实验中，学生应记录观察到的细胞结构、细胞分裂、渗透压对红血球的影响等结果，并对所得数据进行分析和讨论。

他们可以比较不同类型细胞之间的差异，并与理论知识进行关联，从而深入理解细胞生物学的多个方面。

5. 安全注意事项•在实验过程中务必佩戴安全眼镜和实验手套。

实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构一、实验目的本次实验旨在利用电子显微镜对细胞结构进行详细观察，以深入了解细胞的微观组成和形态特征，为细胞生物学的研究提供直观的证据和准确的信息。

二、实验原理电子显微镜利用电子束代替可见光来成像。

由于电子的波长比可见光短得多，因此电子显微镜具有更高的分辨率，可以清晰地显示细胞内的细微结构。

在电子显微镜中，电子枪发射出电子束，经过一系列电磁透镜的聚焦和偏转，最终照射到样品上。

样品中的原子会散射电子，这些散射的电子被探测器收集并转化为图像信号，从而形成细胞结构的图像。

三、实验材料与设备1、实验材料培养的动物细胞（如肝细胞、神经细胞等）植物细胞（如洋葱表皮细胞、叶肉细胞等）2、实验设备透射电子显微镜（TEM）扫描电子显微镜（SEM）超薄切片机离心机固定液（如戊二醛、锇酸等）脱水剂（如乙醇、丙酮等）包埋剂（如环氧树脂等）四、实验步骤1、样品制备取材：选取生长状态良好的细胞，用胰蛋白酶消化或机械方法将其从培养皿中分离下来。

对于植物细胞，可直接从新鲜组织中取材。

固定：将细胞迅速放入预冷的固定液中（如 25%戊二醛），在 4℃下固定 1 2 小时，以保持细胞结构的完整性。

漂洗：用缓冲液冲洗固定后的细胞，去除多余的固定液。

脱水：依次用浓度递增的乙醇（30%、50%、70%、80%、90%、100%）对细胞进行脱水处理，每次 10 15 分钟。

渗透：将脱水后的细胞放入包埋剂与脱水剂的混合液中进行渗透，逐渐增加包埋剂的比例，最后在纯包埋剂中浸透。

包埋：将浸透的细胞放入模具中，加入包埋剂，在 60℃下聚合固化，形成包埋块。

超薄切片：使用超薄切片机将包埋块切成50 80nm 厚的超薄切片。

2、电子显微镜观察透射电子显微镜观察：将超薄切片放在铜网上，用醋酸铀和柠檬酸铅进行染色，然后放入透射电子显微镜中进行观察。

扫描电子显微镜观察：对未切片的细胞进行干燥、喷金处理后，放入扫描电子显微镜中观察。

培养细胞的电子显微镜观察实验一、透射观察法透射观察必须切片，根据培养细胞种类和培养方法不同分原位切片和消化分离切片两种。

1. 在用玻璃瓶培养细胞做透射观察时，做原位切片非常复杂。

只能采用消化法把细胞制成悬液才能进行包埋和切片。

其过程为：消化分离细胞、固定、包埋、切片和观察几项。

进行消化时，应注意，消化液的浓度不宜太大、消化时间也要适度，吹打细胞动作要轻微，以防损害细胞表面的微细结构。

然后低速离心，令细胞沉于离心管底部（用锥形离心管最好），吸除上清液，立即加戊二醛固定。

其余包埋、切片等步骤与一般组织相同，请参阅其它电镜技术，此不赘述。

2. 单层培养细胞通过消化分离细胞包埋法的优点是获细胞数量多，便于进行包埋和切片。

缺点一是通过消化可能损伤细胞表面结构，二是消化改变了细胞单层生长时细胞相互接壤关系。

3. 也可采用原位包埋法，为此应把细胞培养在无菌聚苯乙烯塑料薄膜上，便于进行固定、包埋、切片处理。

聚苯乙烯薄膜是一种由聚苯乙烯制成的厚度类似盖片、无毒、质地柔软、已消毒包装的成品（国内尚未见生产）。

用时可剪切成适宜的小块置入瓶中，然后再向瓶中接种细胞，待细胞附于盖片上并生长后，取出、进行固定、剪切成小块、直接包埋入Epon胶囊中，很易切片，是原位包埋透射电镜观察细胞理想的方法。

如观察的为悬浮细胞，因悬浮细胞不必做消化处理，可直接进行离心、固定、包埋和切片，细胞保存效果好。

二、扫描观察培养细胞扫描观察非常方便，在观察贴壁细胞时也需进行消化，制备成细胞悬液后，用Hanks液漂洗1～2 次，除去细胞碎块和血清蛋白等（以免妨碍观察）。

其余处理与血细胞扫描电镜观察法相同。

进行原位扫描观察培养细胞更为容易，可按以下步骤进行：1. 加支持物小盖片培养法培养细胞，至指数增生期；2. PBS pH7.4漂洗两次，以去除培养液；3. 25 %戊二醛/PBS固定30 分钟；4. PBS漂洗3 次；5. 1 %OsO4固定45 分钟；6. PBS漂洗3 次；7. 脱水丙酮/醋酸异戊酯（1：1）10 分钟→醋酸异戊酯30 分钟；8. 临界点干燥；9. 喷金；10. 扫描电镜观察（Hitachs-450）、照像。

电子显微镜下的细胞结构观察实验报告在生物学领域中，细胞是一个极具研究价值和重要性的议题。

通过现代科技的发展，我们可以运用电子显微镜来观察细胞的微观结构。

本实验旨在运用电子显微镜对细胞的结构进行观察，并记录所得到的实验结果。

实验材料与方法：1. 实验材料：- 细胞样本（动物细胞和植物细胞）- 电子显微镜- 电子显微镜样品制备工具（刀片，离心机，缓冲液等）- 常规显微镜2. 实验方法：1. 样本制备：a. 取一小段动物组织并用缓冲液固定。

b. 用刀片将细胞切成极薄的片段。

c. 使用离心机或其他方法将切好的细胞片离心并固定在载玻片上。

2. 样本染色：a. 使用适当的染色剂（如乙醇）将细胞染色。

b. 将已染色的细胞样本置于干燥器中进行干燥。

3. 使用电子显微镜观察样本：a. 将电子显微镜调整到适当的放大倍数。

b. 载玻片上的样本放置在电子显微镜中。

c. 使用电子显微镜观察细胞的微观结构，并记录所见。

4. 使用常规显微镜观察样本：a. 将样本置于常规显微镜平台上。

b. 使用常规显微镜观察细胞的宏观结构，并记录所见。

实验结果：经过实验观察，我们通过电子显微镜成功地观察到了细胞的微观结构。

动物细胞中，我们观察到了细胞核、细胞质、线粒体、内质网等重要的细胞器。

细胞核是细胞的控制中心，内部含有染色体和核仁。

细胞质是细胞的主要物质基质，包含了各种细胞器和细胞溶液。

线粒体则是细胞中产生能量的地方，它在电子显微镜下呈现出典型的椭圆形状。

内质网是一个复杂的细胞器，参与到细胞合成蛋白质和脂质的过程中。

通过电子显微镜的高分辨率，我们能够更清晰地观察到这些细胞器的细微结构和组织排列。

同时，在植物细胞中，我们也观察到了与动物细胞类似的细胞器。

例如，细胞核、线粒体和内质网在植物细胞中同样起到重要的作用。

此外，我们还观察到了特有的细胞壁和叶绿体。

细胞壁是植物细胞的外部保护层，由纤维素构成。

叶绿体是植物细胞中负责光合作用的重要细胞器。

电子显微镜实验报告电子显微镜实验报告引言：电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种利用电子束来观察物质微观结构的仪器。

与光学显微镜相比，电子显微镜具有更高的分辨率和放大倍数，能够观察到更小的细微结构。

本实验旨在通过使用电子显微镜，观察和分析不同样本的微观结构，以及了解电子显微镜的工作原理和操作技巧。

实验材料和仪器：本次实验使用的材料包括金属样品、植物细胞样品和昆虫组织样品。

实验所使用的仪器为电子显微镜，包括扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）。

实验步骤：1. 样品制备：将金属样品切割成薄片，植物细胞样品进行固定和切片，昆虫组织样品进行化学处理和切片。

2. SEM观察：将样品放置在SEM的样品台上，通过控制电子束的扫描范围和电子束的强度，观察样品表面的微观结构。

3. TEM观察：将样品制备成透明薄片，放置在TEM的样品台上，通过控制电子束的透射范围和电子束的强度，观察样品内部的微观结构。

4. 结果分析：根据观察到的图像，分析样品的微观结构、形态和组成。

实验结果：1. 金属样品观察：通过SEM观察，我们可以清晰地看到金属表面的晶粒结构和纹理。

不同金属的晶粒大小和排列方式也可以通过SEM图像进行比较分析。

2. 植物细胞样品观察：通过TEM观察，我们可以观察到植物细胞的细胞壁、细胞质、细胞核和细胞器等微观结构。

通过比较不同类型的细胞样品，我们可以了解不同细胞的结构和功能差异。

3. 昆虫组织样品观察：通过SEM和TEM观察，我们可以观察到昆虫组织的外部形态和内部结构。

例如，昆虫的触角、翅膀和腿部等结构可以通过SEM观察到其表面形态，而昆虫的神经系统和内脏器官可以通过TEM观察到其内部结构。

讨论与总结：通过本次实验，我们深入了解了电子显微镜的工作原理和操作技巧，并成功观察到不同样品的微观结构。