第一章走近生命科学
第1节走进生命科学的世纪
□生命科学
是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，是与我们的生存有着密切关系的一门基础科学。

它涉及到种植业、畜牧业、渔业、食品加工业、医学、制药、健康、环境保护等方面，关系到人类生活的各个领域。

生命科学和信息科学已经成为现代科学发展的最前沿，生物技术与信息技术成为现代高科技的两大支柱，21世纪将是以生命科学为主导性学科的世纪。

□生命科学发展阶段及其主要手段
在生命科学发展的早期阶段，主要是采用描述法和比较法进行生物体形态结构特征的观察和记录。

随着生命科学的发展，实验法成为主要研究手段。

20世纪以来，生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展。

在微观领域，发展到了分子水平；在宏观领域，兴起了综合探讨个体和群体、生物和环境之间相互关系的生态学。

□生命科学发展进程中的重大历史事件及其意义
·17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入细胞水平。

·18世纪瑞典的林耐创立“生物分类法则”，制定了生物命名的方法，对生物分类的发展起了重要作用。

·19世纪德国植物学家施莱登和动物学家施旺共同提出细胞学说, 英国的达尔文发表《物种起源》，提出了进化论，为生命科学奠定了辩证唯物主义的基础。

·奥地利的孟德尔用豌豆杂交实验揭示生物遗传的基本规律，为20世纪形成的近代遗传学提供了最根本的基础理论，被誉为遗传学的奠基人。

·1953年美国的沃森和英国的克里克提出了DNA 双螺旋结构分子模型，将生命科学研究引入了分子水平的新阶段，为现代生物技术的形成和发展奠定了基础。

·1997年，英国科学家采用高度分化的体细胞培育出克隆羊“多利。

·人类基因组计划（HGP）被誉为生命科学的“阿波罗登月计划”，从根本上阐明了人类生命活动的遗传学基础。

□我国对生命科学发展作出的贡献
我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。

2002年，中国科学家绘制完成了全世界第一张籼稻全基因组框架序列图。

□ 21世纪生命科学的重大的研究课题
后基因组学；基因治疗和转基因技术；生物多样性保护；脑科学研究等。

第2节走进生命科学实验室
□生命科学探究的基本步骤
提出疑问→提出假设→设计实验→实施实验→分析数据→得出结论→新的疑问
□生命科学实验的基本要求
生命科学是实验性很强的学科，必须重视观察和实验。

□显微镜的结构
结构：
1、镜座；
2、镜柱；
3、镜臂；
4、镜筒；
5、目镜；
6、转换器；
7、物镜；8、粗调节器；9、细调节器；10、弹簧夹片；11、透光孔；
12、聚光器和光圈；13、载物台；14、反光镜
□显微镜的使用方法及步骤
低倍镜观察
调节粗调节器，使物像达到最清晰。

高倍镜的使用
在低倍镜视野中，将所要放大观察的物像移到视野正中心→转动转换器，使高倍镜到位→
调节细调节器，直到物像清晰。

如光线较暗，可调节聚光器和光圈，使视野明亮。

注意点：
①显微镜视野中的物像是倒像，物像的移动方向和载玻片的移动方向相反。

②由低倍镜转换到高倍镜时，可用转换器。

物像不清晰只能使用细调节器，不能转动粗调节器。

③物像放大倍数的计算：目镜放大倍数×物镜放大倍数。

物镜长的放大倍数高，目镜相反。

如放大倍数是10×10=100倍，则目镜测微尺每小格代表的实际长度是7微米；
如放大倍数是10×40=400倍，则目镜测微尺每小格代表的实际长度是1.75微米。

显微镜下放大的倍数就是观察到的物体的长度和宽度。

④显微镜下放大的倍数越大，视野中观察到的细胞数目越少、细胞体积越大、视野越小，视野
越暗，此时应先调节聚光器或光圈、使用凹面镜，使视野明亮。

⑤目镜和物镜的区别：目镜无螺纹，物镜有螺纹(右图中①②为目镜，③④
为物镜)；目镜越长放大倍数越小(如①)，物镜越长放大倍数越大(如③)。

⑥观察到物像时，物镜镜头离装片越近，物镜放大倍数越大。

⑦不同放大倍数下细胞数目的变化：关键看是分布在直径上，还是整个视野。

位于直径上则乘
以或除以前后放大倍数的比值；位于整个视野中，则乘以或除以前后放大倍数的比值的平方。

⑧显微镜视野中污物位置的判断：移动相应的结构，观察污物是否移动
⑨视野中亮度不均匀的原因判断：未放置装片，可能是反光镜未调好。

放置好装片，则可能是
切片厚薄不均匀。

⑩视野亮度的选择：若观察部分与周围环境色差明显，可考虑视野适当明亮，此时用较大的光
圈和凹面反光镜，有助于光线的汇聚。

若观察部分与周围环境色差不明显，可考虑视野适当暗一些
以便于观察，此时应用较小的光圈和平面反光镜。

（二）显微测微尺的使用
1、显微测微尺的种类
①目镜测微尺：一块可放在目镜内的圆形小玻片，中央刻有精确的刻度，尺长5——10mm，分
成50——100小格，每5小格之间有一长线隔开。

安放部位：目镜镜筒的光阑上，注意平放，有刻度的一面向上。

功能：测量物像的大小。

②物镜测微尺：在一块载玻片中央，用树胶封固在一圆形玻片的标尺，尺长1mm，分成10大格，每一大格又分成10小格，共100小格。

每小格为0.01mm，即10um。

安放部位：载物台上。

功能：标定目镜测微尺每小格的长度。

2、显微测微尺的使用方法
①取下目透镜，目镜测微尺有刻度的一面向下放在目镜中的视场光缆上，并将目透镜放回镜筒。

②将物镜测微尺置于载物台上，使刻度面朝上。

将物镜测微尺移至视野中央，按照正确操作低倍镜、高倍镜的方法，调焦至能看清物镜测微尺上的刻度。

③转动目镜和移动物镜测微尺，使两尺平行。

再使两尺左边刻度重合，然后自左向右找出两尺另一次重合的刻线。

分别记录下两条重合线间的物镜测微尺和目镜测微尺的格数，按下列公式计算目镜测微尺（在具体放大倍数下）每格的实际长度：
目镜测微尺每格长度（um）=重合物镜测微尺的小格数×10/重合目镜测微尺的小格数
④取下物镜测微尺，换上需要测量的玻片标本，即可用目镜测微尺进行测量。

3、注意
①使用显微测微尺，先用物镜测微尺，分别在低倍镜和高倍镜下，标定目镜测微尺每小格的长度。

实际测量时只使用目镜测微尺。

②视野中目镜测微尺每小格代表的长度低倍镜下要高于高倍镜下。

③目镜测微尺的换算：目镜测微尺每格的长度＝两重合线间物镜测微尺的/目镜测微尺的格数×10
算格数原则：算上不算下、算左不算右。