组织学与胚胎学实验教程分析.docx
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组织学与胚胎学实验教程分析
组织学与胚胎学实验教程
供临床基础预防检验护理口腔等专业使用
主编苏衍萍魏丽华崔海庆
主审王学春
高等教育出版社
组织学与胚胎学实验教程
供临床基础预防检验护理口腔等专业使用
主编苏衍萍魏丽华崔海庆
副主编刘立伟杜长青李亚鲁陈晓蓉葛丽杜辉石运芝
主审王学春
编委(按照姓氏笔画为序)
王兆兰王勤王慧石运芝陈晓蓉吴馨培
杨艳李亚鲁刘立伟杜辉杜长青
葛丽高佩安郭岩 张慧袁丽丽
苏衍萍崔海庆魏丽华
内容提要
本书为高等医学院校《组织学与胚胎学》的配套教材,编写宗旨为夯实基础知识、培养实践能力和创新精神强的创新型人才。
内容分基本实验、融合和创新实验及彩色图谱3部分。
基本实验介绍组织学与胚胎学各章实验目的、内容及观察方法,并配有思考题。
融合创新实验是在完成基础实验的基础上,增加了设计和操作,培养学生的创新能力。
图谱配合实验指导,更形象、生动。
适用于医学院校各专业实验课教学和学生复习、自学。
前言
组织学与胚胎学是研究人体微细结构及其功能关系的一门科学,是一门实践性很强的形态学科,分理论教学和实验教学两部分。
随着医学教育的发展,组织学与胚胎学逐渐向亚细胞和分子水平扩展,实验教学仍然主要是一些验证性实验,观察标本和组织切片,因此实验教学越来越跟不上理论课程的步伐。
十一五期间,建立了数码互动实验室,实现了显微镜下微观图像的实时外延、数字化与互动;同时开放了实验室,拓宽可学习空间,提高了学生的学习主动性,但也是仅仅局限于形态、动画的观察,没改变实验验证性的性质。
为了培养医学生的创新能力和综合素质我们成立了科研兴趣小组,但是也是仅仅局限于少数学生。
为适应新世纪教学改革的需要,培养基础知识扎实、实践能力和创新精神强的创新型人才我们编写了这部《组织学和胚胎学实验教程》。
本书的主要特点
1.基本实验部分内容中设有一览表,使学生对每次实验内容和要点一目了然。
文字部分描述简明扼要,重在引导启发和指导学生掌握学习规律、快速准确观察,提高观片效果。
2.本书第二部分增设了融合创新实验。
我们改革传统的实验教学模式,把融合创新实验纳入实验教学计划。
本书增编了8次融合、设计和创新实验,每位学生积极主动参与其中,营造了设计创新氛围,意在培养学生的创新思维和创新能力。
3.本书第三部分为图谱,精选图片216幅,全部为我组技术人员制作的切片原照,图片清晰、结构典型,指导性强。
为提高学生专业外语水平,每幅图的中文图名后均有英文,并采用英文标注。
图谱配合实验指导,更形象、生动,增加了学生学习兴趣,有助于学生加快理解、记忆结构内容。
重要脏器图片增加了正常和病理的对照,加强了学科渗透,拓宽了学生的思维空间。
本实验教程从编写到出版得到了高等教育出版社、泰山医学院有关领导和编委的大力支持,各位编委为实验教程的完成付出了诸多辛苦和努力,在书即将出版之际,谨向支持和关心本书编写的所有人员致以最真诚的感谢。
由于实验教学改革处于探索阶段,加之我们学识有限,时间仓促,本书若有不足和错误,敬请同行专家和同学们批评指正。
苏衍萍
2011年11月
目录
第一部分:
基本实验
实验一组织学绪论……………………………………………………………………………………1
实验二上皮组织………………………………………………………………………………………7
实验三结缔组织……………………………………………………………………………………10
实验四血液和血细胞发生…………………………………………………………………………13
实验五软骨和骨……………………………………………………………………………………15
实验六肌组织………………………………………………………………………………………18
实验七神经组织……………………………………………………………………………………20
实验八神经系统……………………………………………………………………………………22
实验九眼和耳………………………………………………………………………………………24
实验十循环系统……………………………………………………………………………………28
实验十一皮肤………………………………………………………………………………………31
实验十二免疫系统……………………………………………………………………………………33
实验十三内分泌系统…………………………………………………………………………………36
实验十四消化管………………………………………………………………………………………39
实验十五消化腺………………………………………………………………………………………43
实验十六呼吸系统……………………………………………………………………………………47
实验十七泌尿系统……………………………………………………………………………………49
实验十八男性生殖系统……………………………………………………………….……………51
实验十九女性生殖系统………………………………………………………………………………54
实验二十胚胎学绪论…………………………………………………………………………………58
实验二十一人体胚胎学总论…………………………………………………………………………59
实验二十二颜面、颈和四肢的发生…………………………………………………………………62
实验二十三消化系统和呼吸系统的发生……………………………………………………………63
实验二十四泌尿系统和生殖系统的发生……………………………………………………………64
实验二十五心血管系统的发生………………………………………………………………………65
实验二十六神经系统的发生……………………………………………….…………………………66
第二部分融合和创新性实验
实验一组织石蜡切片的制作和苏木素-伊红(HE)染色……………………………………………67
实验二用PAS反应显示肝组织中糖原的分布………………………………………………………71
实验三疏松结缔组织铺片与巨噬细胞观察…………………………………………………………73
实验四肥大细胞的染色与观察………………………………………………………………………76
实验五大、中动脉的结构特点与动脉硬化的发生…………………………………………………78
实验六肝组织脂肪沉积的实验设计…………………………………………………………………80
实验七急性肺水肿的模型建立与肺组织的结构观察………………………………………………82
实验八精子、卵子和受精……………………………………………………………………………84
第三部分图谱
第一部分基本实验
实验一组织学绪论
Introductiontohistology
组织学是研究正常机体微细结构及其功能关系的科学。
基础实验是组织学教学的重要组成部分,主要目的是通过利用显微镜观察组织切片,掌握各种组织、器官光镜下的结构,培养学生的观察能力。
并通过实验过程培养学生严谨的科学态度。
一、实验注意事项
1.实验课应携带教科书、实验指导、彩色铅笔、橡皮、绘图本(纸)等,穿工作服。
2.实验前应复习好理论,按照进度预习实验指导。
3.实验室配备有数码互动系统,二个自然班按照学号分为三个实验室,每个实验室的同学按照学号顺序入座,每位同学一台显微镜。
要熟悉数码互动系统操作流程,了解显微镜的构造、性能、使用及维护方法。
4.仪器设备、组织切片及实验室其它用具,损坏后应照章赔偿。
5.实验室仪器、设备、切片标本不得带出室外。
6.保持实验室安静,服从指导,严禁喧哗或干扰他人。
7.保持实验室整洁,实行卫生值日制,离开时注意关好水、电、门窗。
二、实验仪器设备及使用方法
(一)数码互动系统
1.组成:
显微数码互动系统由四个部分组成:
数码一体化显微镜系统、图像处理系统、语音系统和软件系统。
其中软件系统对前三者的有机整合,形成了图像与语音并重的互动实验室系统。
学生端LED指针、学生语音单元、学生耳麦、学生显微镜、学生电脑与教师电脑、教师耳麦、教师显微镜构成了整个互动系统。
数码一体化显微镜系统
我校显微数码互动实验室配置的数码一体化显微镜包括:
教师用显微镜和学生用显微镜。
教师用显微镜为内置800万像素摄像系统,采用IEEE1394接口,可保证大量高清晰图像的快速传输的数码一体化显微镜。
学生用显微镜为内置200万像素数码显微镜头,可通过数据传输线将图像传入教师用电脑的数码一体化显微镜。
图像处理系统
显微数码互动实验室图像系统包括教师通道、学生通道1、学生通道2和学生通道3。
教师通道显示的是教师用显微镜下的图像,可用于示教。
每个学生通道可同时显示16台学生显微镜的图像,也可以用鼠标左键点击任一图像,单独全屏显示1台显微镜的图像。
语音系统
语音系统包括师生对讲、学生示范、分组练习、拒绝(允许)拍照、响应呼叫、清除呼叫、全通话和系统复位。
软件系统
软件系统包括Digiclass1.2部分和Advanced3.2部分。
上实验课时用得最多的是Digiclass1.2部分,而Advanced3.2部分是图像处理和图像分析。
Digiclass1.2软件操作界面,左上方占屏幕大部分面积的是视频显示部分,下方为对应的视频图像操作功能面板,右方为语音互动部分。
视频显示部分主要显示来自于教师通道和学生通道的图像,老师可以通过学生通道来监控学生的实验情况。
左下方的视频图像操作功能控制面板包括基本、高级和拍照,可对图像进行明亮度、对比度、锐度、图像色彩、白平衡、捕捉图像等操作,使图像更真实、清晰。
右上方左侧为语音互动操作部分,右侧的“耳机”和“话筒”是教师耳机的调节功能。
右下方为系统状态和学生的编号。
Advanced3.2,主要是对所拍下来的图像进行处理、分割和计算,并作出图文报告。
2.操作流程:
包括显微图像处理系统和数字网络显微互动系统两部分
显微图像处理系统
(1)双击桌面上MiE软件图标。
(2)点击“预览”启动视频预览。
(3)在显微镜载物台上放好切片,调节显微镜,至屏幕上显示出清晰图像。
(4)调节白平衡
①首先把切片移至大面积空白位置;
②在视频预览状态下点击“高级”,在弹出的窗口中选择“自动白平衡”;
③等待1-2秒后取消选择“自动白平衡”,点击“隐藏”关闭窗口。
(5)点击“图像处理”,切换至图像处理单元。
数字网络显微互动系统
(1)右键点击右下角电脑图标,出现菜单,可实现功能有:
①电子举手②远程信息③作业提交。
(2)电子举手学生在听课的过程中可以使用电子举手请求教师回应,学生登录后在右键菜单中选择电子举手或按ScrollLock键即可发出举手信息。
(3)远程信息学生通过远程信息对话框可以和老师对话。
(4)作业提交学生把老师发下的试卷做完后,通过“作业提交”交给老师。
(二)普通光学显微镜
构造主要由支架部分、机械部分和光学部分组成。
(1)支架部分:
①镜座支持着整个显微镜。
②镜臂是镜筒、载物台、调焦旋钮和聚光器的支持结构。
(2)机械部分:
①载物台又称工作台或镜台,台正中的孔称镜台孔。
台上装有标本移动器,其作用是用来固定标本和调节标本的位置。
②镜筒其上端装有目镜,下端连接物镜转换器。
③物镜转换器(镜盘)是可旋转的圆盘形结构,其上装有放大不同倍数的物镜镜头。
④调焦旋钮安装在镜臂上,有粗调旋钮和细调旋钮两种。
旋转前者可大幅度调节物镜与标本之间的距离,而后者只作细微的调节。
(3)光学部分:
①反射镜(反光镜)安装在镜座上,其功能是将光线反射至聚光器。
②聚光器由一组透镜组成,其功能是将来自反光镜的光线聚集到被观察标本上。
前两者又称采光部分。
其下方的光圈可开大或关小,用以调节光线的强度。
③目镜安装在镜筒头端,装有一个目镜的称单筒型显微镜(单目镜),两个目镜者称双筒型显微镜(双目镜),两目镜可被内外拉动,以调节眼间距,使双眼看到同一视野上。
目镜放大倍数有10倍、15倍、20倍,常用10倍。
④物镜安装在镜盘上,放大倍数有4倍、10倍、40倍、100倍等,通常将10倍称作低倍镜,40倍称作高倍镜,100倍称作油镜。
放大倍数为目镜和物镜的乘积。
故后两者也称放大部分。
使用方法
正确使用显微镜可提高观察效果和速度,因此,不但要熟悉显微镜构造,更要掌握使用方法。
(1)对光:
插上电源插头,打开底座一侧电源开关,将10倍物镜旋至正中;升高聚光镜,打开光圈;眼睛与目镜接触,调节光的强度,光线太强,不但刺激眼睛,而且易损伤灯泡。
(2)放置切片:
将切片盖玻片面向上置于显微镜载物台上,操作标本移动器将标本调至中央适当位置。
(3)调焦距:
一般用10倍物镜,转动粗调旋钮,至被观察标本与物镜相距约0.5cm处,再缓缓调节两者之间的距离,配合使用细调旋钮,直至图像清晰为止。
如换用高倍镜,则在此基础上直接将镜头转至正中,然后操作细调旋钮,便可看到清晰的物象。
(4)标本观察:
调好清晰度后,按实验目的要求调节标本移动器,对切片进行仔细观察。
(5)油镜的使用方法:
在要观察部位的盖玻片上滴一滴香柏油,旋转物镜转换器,将100倍油镜头旋至正中,然后从侧面观察,使镜头浸入油中。
缓缓调节细调旋钮至图像清晰。
用完油镜,必须用二甲苯将镜头擦干净。
(三)注意事项
(1)搬动显微镜时要右手握镜臂,左手托镜座,贴于胸前,以防碰撞。
切忌单手提显微镜,万一部件滑脱,造成损伤。
(2)缓慢升降物镜,以免损伤切片。
(3)要用专用擦镜纸擦镜头,不得用手直接擦拭。
显微镜经精心调试,并在镜头内安装了指针(在视野内看到的黑线),故不得震动和随便拆卸镜头及其他部件,出现故障或损伤立即报告。
用完后包好放回原处。
三、常用制片技术
观察前要了解该标本的制作方式及染色方法。
同一标本用不同的染色方法,所呈现的颜色不同,不同的染色方法所显示的结构不同,如硝酸银染色能显示网状纤维、网状组织,而在HE染色的标本上则不能显示。
为将结构显示的更好,要根据需要选择染色方法。
(一)石蜡切片苏木素和伊红(HE)染色法
石蜡切片HE染色法是最基本最常用的制片方法,下面简要介绍制作过程:
1.取材(obtainingthespecimen):
材料一般来自人尸体或手术切除的组织或器官,有的取自动物的组织或器官。
最好在2小时以内取材,避免挤压、损伤和污染组织。
材料大小一般不超过1.2cm×0.5cm×0.5cm。
2.固定(fixation):
固定的目的是避免组织自溶、腐败。
固定使组织内的蛋白质变性凝固,使组织易于切片染色。
常用固定剂有甲醛溶液、乙醇、重铬酸钾、醋酸与苦味酸等,常用10%甲醛。
为提高固定或染色效果,可用复合固定剂。
固定液的用量一般要大于组织块体积的20倍以上。
材料固定一段时间后硬度增加,修整后继续固定。
3.脱水(dehydration)及透明(clearing):
固定后的组织含有水分使石蜡难以浸入,所以,浸蜡前需用脱水剂(酒精、甲醇、或丙酮)脱去组织中的水分,常用的方法是用50%、70%、80%、90%、95%、100%酒精梯度脱水。
然而,由于酒精和石蜡不能混合,所以,脱水后的组织还需要用能与酒精和石蜡混合的脂溶剂(二甲苯、氯仿、甲苯等)浸透,取代组织中的酒精,从而使石蜡易于浸入组织。
脂溶剂浸透后的组织折光率增加,变得较为透明,故称为透明。
4.浸蜡:
将透明的组织块投入溶点为,54℃~56℃,56℃~58℃,58℃~60℃溶蜡中,使蜡浸入组织细胞内。
5.包埋(embedding):
组织块经上述处理后,置于盛有溶蜡的包埋盒中,待冷却。
6.切片(sectioning)及贴片(mounted):
切片前将蜡块修成需要的形状,将其固定于切片机上,切成5~10μm厚的薄片。
将切好的(组织片)蜡片在温水中展开贴于清洁并涂有薄层蛋白甘油的载玻片上。
置37℃恒温箱内烘干。
7.染色(stain):
染色前入二甲苯脱蜡,再依次入100%、95%、90%、80%、70%、50%酒精至水,然后入苏木素(hematoxylin,紫蓝色碱性染料)染细胞核,用水洗去玻片上多余染液,再用盐酸酒精分色,自来水冲洗兰化,目的是使细胞核着色适度,背景清晰。
经水洗后入伊红(eosin,红色酸性染料)染细胞质。
9.脱水、透明:
经70%、80%、90%、95%、100%酒精脱水。
再经二甲苯透明,以增加组织透光度,提高观察效果。
10.胶封:
在透明后的标本上滴一滴树胶盖上盖玻片,凉干或烘干后可长期保存。
(二)普通组织化学技术——PAS反应
PAS反应是较常用的一种组织化学技术。
其前期制片过程从取材到脱蜡复水与石蜡切片HE染色法基本相同。
浸水后的切片作如下处理:
过碘酸氧化→水洗→希夫试剂→水洗→苏木素(染核)→脱水透明→胶封。
此方法可用来显示基膜、糖原、粘液性腺细胞内的粘原颗粒等。
(三)免疫组织化学技术
将普通组织学技术和免疫组织化学技术有机的结合在一起,切片的前期和后期处理基本同普通组织学技术,但各步骤要求比较严格。
不同之处主要是染色所用试剂为免疫组织化学试剂。
(四)电镜技术
制备超薄切片程序和石蜡切片相仿,但要求极严格。
主要区别是:
取材很小(1mm3),所用固定液为戊二醛和锇酸,脱水后用树脂包埋,用超薄切片机切片,切片用醋酸双氧铀和枸橼酸铅双染色,透射电镜观察。
如要观察标本的表面立体构像,则组织块不需切片,用上两种固定液固定后再经脱水、干燥、表面喷碳和金属膜后扫描电镜观察。
(五)细胞培养技术
从机体分离和纯化组织中某种细胞在体外适宜的营养、温度、pH值、O2、CO2浓度及无菌条件下进行培养,使细胞生长繁殖,成为细胞培养。
培养的活细胞需用相差显微镜观察。
四、实验步骤和方法
组织学实验主要是用显微数码互动系统观察组织切片,注意显微镜焦距和电脑显示屏图像清晰度可能不一致,也就是说从目镜观察图像已清楚,电脑图像不清晰,反之亦然,要注意调试;也可配合观察图谱、电子图谱,电镜照片、模型等。
观察切片过程中应注意以下几点:
1.观察步骤:
先用肉眼观察,再用低倍镜,最后用高倍镜观察。
必要时用油镜观察。
(1)肉眼:
观察组织的外形、断面、颜色等。
(2)低倍镜:
了解组织切片的全貌,确定结构类型,若是中空性器官应从内(腔面)向外逐层观察。
注意各层的结构特点及层与层之间的关系。
如果是实质性器官,应从外周(一般为被膜)至中心依次观察,重点观察实质的结构。
(3)高倍镜:
在低倍镜观察的基础上,进一步观察组织和细胞的微细结构包括细胞的形态,细胞间的相互关系及细胞间质的结构特点等。
(4)观察切片过程中要开动脑筋,不但注意要求看什么,更要关注看到的是什么。
要运用比较的方法,辨别不同组织结构的异同,以利于加深和巩固对其特点的认识。
(5)对你感兴趣的图片进行拍照、存储。
2.注意事项:
(1)实验用所有切片多为石蜡切片苏木素和伊红(HE)染色标本。
(2)应重视低倍镜下结构的观察。
切勿因盲目追求放大倍数而直接用高倍镜观察。
高倍镜虽然放大倍数大,但视野较小容易忽略全貌,以致观察结果不全面、不准确、甚至错误。
(3)取材和切片制作过程中,要经过复杂的技术处理,不可避免地对组织产生损伤,造成人工假象。
如出血、上皮细胞脱落、组织间出现裂隙、皱褶、刀痕、染料残渣等,应注意区别。
(4)注意平面和立体的关系,由于切片的部位和方向的不同,同一组织或器官可呈现不同的图像。
4绘图:
绘图可以加强学生对于组织结构的理解和记忆,同时也是培养观察和综合分析能力的一个重要环节。
绘图应在仔细观察并理解的基础上,选取典型部位绘制。
图应力求反映镜下所见的真实结构。
颜色应尽量与标本颜色相对应,如在HE染色的标本上,细胞质着红色,细胞核着蓝色。
图面设计、大小比例、颜色深浅、线条粗细要合理,注字时要求拉线平直、字头对齐、书写端正(提倡用英文注字)。
五、思考题
1.石蜡切片HE染色标本的制作主要经过哪些过程?
2.解释名词:
(1)HEstain
(2)Acidophilia(3)Basophilia(4)PASreaction
(苏衍萍)
实验二上皮组织
EpithelialTissue
一、实验目的
1.掌握不同器官中各种上皮组织的光镜形态结构特点。
2.了解光镜下微绒毛、纤毛、基膜的形态结构特点。
3.掌握不同面上细胞特殊结构的电镜结构特点,理解各自的功能。
二、实验内容
标本号
名称
取材
染色
观察要点
备注
94
甲状腺
狗
HE
单层立方上皮,核外形及位置、游离面和基底面
57
胆囊
人
HE
单层柱状上皮,核外形及位置、游离面和基底面
65
气管
胎儿
HE
假复层纤毛柱状上皮,纤毛、杯状细胞和基膜
46
食管
人
HE
复层扁平上皮,表层、中间层及基底层
72
膀胱
人
HE
变移上皮,盖细胞、中间层及基底层
注意两者比较
肠系膜
蛙
镀银
单层扁平上皮
示教
1.单层立方上皮(simplecuboidalepithelium)—甲状腺切片
肉眼观察
标本呈长方形,实质性器官。
低倍镜观察
腺实质内有大量大小不等的腺泡切面,腺泡壁由单层立方上皮构成,腔内粉红色均质状物是上皮细胞的分泌物,找到圆形细胞核排列整齐的滤泡上皮,转高倍镜观察。
高倍镜观察
腺泡壁上皮细胞近似于立方形,胞质弱嗜碱性,核圆形位于细胞的中央。
此种上皮还分布在何处?
2.单层柱状上皮(simplecolumnarepithelium)—胆囊横切面
肉眼观察
切片标本呈半圆形,凹面为内表面,外观不整齐,着浅蓝色,为黏膜层,单层柱状上皮位于其表面,其余的部分染成红色.为胆囊壁的其它构造。
低倍镜观察
腔面有许多高而分支的皱襞,其表面为单层柱状上皮。
由于单层柱状上皮被斜切的缘故,常见有多层细胞核,似多层细胞排成复层。
有的部位游离面可见成片或带状非细胞结构,是残留的胆汁。
选择核呈椭圆形,整齐排列成单层的部位用高倍镜进一步观察。
高倍镜观察
上皮细胞位于基膜上,呈高柱状,胞质染成粉红色,细胞核呈长椭圆形,靠近细胞的基底面。
注意核质的比例、核的形态等。
3.假复层纤毛柱状上皮(pseudostratifiedciliatedcolumnarepithelium)—气管横切面
肉眼观察
气管横断面为环状结构,被覆腔面的薄层蓝紫色边缘是假复层纤毛柱状上皮,其深层着紫蓝色的半环状结构是软骨。
低倍镜观察
上皮的游离面和基底面都很平整,细胞核的高低不一致。
上皮的游离面可见有一层淡染的带状结构,是密集的纤毛。
高倍镜观察
构成上皮的几种细胞,形态分辨不清,但可根据细胞和形态、位置加以区别。
⑴柱状细胞:
细胞呈高柱状,顶部宽大达腔面,基部较窄,位于基膜上,核大,染色浅,位置较高,细胞表面有密集的纤毛。
⑵杯状细胞:
位于其它上皮细胞之间,形似高脚酒杯,其顶部膨大,底部较细窄。
顶部常被染成淡蓝色或空泡状,空泡是因为杯形细胞所产生的分泌颗粒(黏原颗粒)在制片过程中被溶解所致。
细胞核位于底部较窄的部分,呈扁圆形或三角形,着色较深。
⑶梭形细胞:
细胞两端尖细中间较粗,核呈长椭圆形,位于细
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- 组织学 胚胎学 实验 教程 分析