一、目的与要求
（1）了解光学显微镜的基本结构和成像原理、绘图的基本知识、测微尺的种类及其构造。
（2）掌握光学显微镜的使用和维护方法、植物绘图法及测微尺的使用方法。
二、用品与材料
（1）用品：显微镜、解剖镜、显微测微尺、描绘器、擦镜纸、纱布、二甲苯、蒸馏水、绘图比例规、比例尺、直尺、放大尺、九宫格、放大镜、缩小镜、通用绘图仪、绘图笔、绘图纸。
（2）材料：根尖纵切永久装片，洋葱鳞叶表皮或蚕豆叶表皮永久装片等玻片标本，典型的绿色开花植物的根、茎、叶、花、果实、种子，大、小藻类植物体。
三、内容与方法
●光学显微镜
（一）光学显微镜的结构
光学显微镜的基本结构分为光学系统和机械装置两部分。
1.显微镜的光学系统
（1）目镜：安装于镜筒上端，也叫接目镜，常用的目镜有8×、10×、15×和16×。
（2）物镜：安装在镜筒下端的旋转器上，也叫接物镜，一般显微镜上有3～4个物镜，10×以下为低倍物镜，40×～65×的物镜为高倍物镜，90×以上的是油镜。
（3）集光器：安装在镜台的透光孔下方，主要由聚光镜和可变光阑（又叫虹彩光阑）组成，可以上下调节和放大缩小，以调整适宜的光度。
（4）反光镜：有两面，一面为平面镜，另一面为凹面镜，可以自由地于水平和垂直两个方向上调动，以对准光源。
2.显微镜的机械装置
（1）镜座：在显微镜的底部，用于支撑整个显微镜。
（2）镜柱、镜臂和倾斜关节：与镜座相垂直的短铁柱，称为镜柱。镜柱上弯曲部分为镜臂。镜臂与镜筒连接处有一个倾斜关节，可以使镜筒倾斜，以便观察。
（3）载物台（镜台）：为安放载玻片之处，有圆形或方形两种。中央有一个圆形的通光孔，通光孔后方左右两侧各有一个压片夹，以固定载玻片。
（4）镜筒：是由金属制成的圆筒，上端放置目镜，下端连接物镜，镜筒内壁为了避免光线的漫射，喷上黑色无光漆。
（5）物镜转换器：呈圆盘形，固定在镜筒下端，上面有3～4个物镜螺旋口，物镜按放大倍数高低顺序排列。
（6）调节器：位于镜筒后方两旁，有两对齿轮，大的一对叫粗调节器，转动时，可以使镜筒上下升降，转动一圈可以升降10 mm。小的一对叫细调节器，旋转一圈仅使镜筒升降0.1 mm。
（二）光学显微镜的成像原理
光学显微镜是利用光学的成像原理观察植物体结构的。显微镜的成像原理。
（三）光学显微镜的使用
1.镜检环境
室内一般应该宽敞而清洁，地基坚固没有震动，潮气和尘埃很少，不应放置腐蚀性的试剂。利用自然光作光源时，不宜用直射的太阳光，以免对观察者的眼睛造成伤害。一般利用阳光的散射光，特别是天空或白云的反射光线。
2.显微镜的放置
将显微镜放置在实验台桌面上，距实验台边缘约5 cm。略偏于操作者左方，右侧放绘图纸等实验用具。
3.采光
转动准焦旋扭提升镜筒，再转动物镜转换器，使低倍物镜正对通光孔，当听到轻微的阻卡声时，物镜即已对准通光孔。调节反射镜、集光器的虹彩光圈等，使视野中的光线均匀明亮。
4.装置玻片标本
取一玻片标本（如洋葱根尖纵切永久制片）置于载物台上，用标本推动器夹着玻片标本，调节标本推动器使标本位于通光孔的正中心。
5.低倍镜的使用
将低倍物镜旋转到中央，小心地将粗调节器向下转动到离玻片约1 cm。之后，再用粗调节器把低倍镜放下到离玻片大约2～3 mm处，通过接目镜观看标本，同时按逆时针方向用粗调节器使镜筒缓缓地上升，缓缓移动玻片，直到看到物像为止。这时进一步用细调节器上下转动，使物像达到最清晰的程度。
6.高倍镜的使用
首先于低倍镜下找到材料，然后再把需要用高倍镜观察的部分移到视野中央，用弹簧夹压紧，不再移动。换上高倍镜，用细调节器上下转动，到出现清晰的物像为止。
7.油镜的使用
（1）先用低倍镜找到要观察的物体，再换至高倍镜，将物体置于视野中央，并使集光器所收集的光量达到最大。
（2）将镜筒上旋，将香柏油加一小滴于集光器与盖玻片上。
（3）将镜头缓缓放下，使油镜浸入油滴，靠近观察物体，然后边观察边用细调节器，由下向上调节，找到要观察的物体。
（4）观察完毕后，将镜头旋离玻片，用擦镜纸擦去镜头上的香柏油。
●植物绘图法
（一）绿色开花植物图的绘制
绿色开花植物的形态构造较复杂，植物体包括根、茎、叶三种营养器官和花、果、种子三种生殖器官。现将它们的描绘方法分述如下：
1.根的描绘
①绘制树木图时不用绘出根来，如绘制草本植物图时，则需绘出它的根，以便识别。②草质根描绘时要准确无误，注意圆柱形根、圆锥形根和球形根是左右对称的，而块根是不对称的。③含液汁多的根，如肉质肥大的根，描绘时要用流畅的线条（如圆弧线）来衬阴。含液汁少的根，根皮有皱纹，应用模仿皱纹的线条来衬阴。如背阴部有须根，可用白色广告颜料来描绘。④为体现须根的立体感，要用双钩的方法来描绘。
2.茎的描绘
①茎的新生嫩枝是柔软多汁的，应描绘得比较光滑，表现出娇嫩的形态。木质茎坚硬，描绘时要注意这种特征。②木质茎的表皮上有气孔和表皮毛，较老的茎枝上出现皱纹或龟裂，描绘时可以从龟裂等纹痕下笔，以粗细、疏密的线条来衬阴。对于茎上的年节和叶痕等，描绘时也要注意。
3.叶的描绘
①革质叶的叶片厚，叶脉不太明显，描绘时不宜将叶脉描得太多太密；纸质叶的叶片较薄，其主脉、侧脉和细脉都要画出来。②描绘叶脉时，要注意侧脉的对数、主脉和侧脉间夹角的大小、叶脉与叶缘锯齿的关系。一般侧脉通入的锯齿较大，细脉通入的锯齿较小。③一般来说，叶脉在叶上面是凹陷的，在叶下面是凸起的，其中与叶柄相连的主脉特别明显，侧脉与细脉在叶的下面比上面更明显些。④网状脉的主脉和侧脉一般都是弯曲的，不能画成直线，衬阴时要将叶脉的粗细、曲折和疏密表现出来，在描绘锯齿时，先要找出它的规律，从左下至右下一笔落成。⑤平行脉皆起自叶基、汇集叶端，呈直线平行或略带弧形，粗细均匀，有一定数目，各脉之间间隔距离相近。在描绘时应一气呵成，不可停顿。⑥描绘植物图，要绘出叶的上、下面，以便比较。叶片上的附属物，如油点、鳞片和毛等，在叶片的上、下面是不同的。⑦复叶是由单叶以一定方式排列而成的，描绘时，将羽状复叶归入椭圆形范围，掌状复叶归入圆形范围。
4.花的描绘
（1）花被。
①花冠：整齐花冠呈圆形，左右对称，应以圆的透视画法为基础来描绘，可从上面观、下面观、左上侧面观、左侧面观和左下侧面观等五个角度来观察，按照圆透视原理可以描绘出五个绘图的形式。在图中，侧面观的花瓣与正面观的花瓣，其大小和形状有较大变化，尽管实际上它们是相同的，描绘时应注意。
不整齐花冠的花瓣，其大小形状有差异，但一般都左右对称，仍可把它们归入圆形或椭圆形来描绘。
②花萼：描绘时，应注意花萼的着生位置，是一轮还是两轮，是离萼还是合萼，是整齐花萼还是不整齐花萼。
（2）花蕊。
①雄蕊：描绘雄蕊时要注意花丝的形状、花丝的长短或无花丝的情况；注意花药的着生方式、开裂方式；注意雄蕊的离合情况。此外，在描绘前，还要对雄蕊进行解剖和放大观察。在此基础上描绘花药的正面图和反面图，花丝与花药的着生情况及药囊的横切面图，及表示药室的构造。如花丝着生在花冠上，要连同花冠一起绘出来。对于花丝上有毛的情况，也要如实描绘。
②雌蕊：描绘雌蕊时，要注意观察雌蕊的类型、子房和胚珠着生的位置等情况。
（3）花序。
①描绘顺序与花的开放顺序相一致，先开的花先描绘。②在描绘花序前，要先解剖小花并放大观察，在此基础上绘出一朵小花的解剖图和放大图，掌握花的构造特点，以进一步描绘好花序各个方面的姿态。③有花柄的花序，要准确描绘花柄的长短和着生位置，因为很多花序依此命名。④对于柔荑花序和头状花序，小花呈螺旋状排列，描绘时，先要绘好花序全形的轮廓，再画出螺旋形的格子，然后按格描绘。
5.果实的描绘
①果实的放大图，应着重表现果实侧面的外形特点，把果实摆在正侧面的位置，采用正面投影的方式描绘。果柄的朝向应和原来生长时一样。在描绘时，量出果实的高度和宽度，按比例放大描绘。对于连着宿存萼的果实，描绘时应倾斜一些，用透视方法表现出来。②如果描绘由小果呈螺旋状排列的聚合果，球果外表和壳斗科果实的壳斗上呈螺旋状排列的鳞片，可首先在草图的轮廓线内画成螺旋形的斜格，然后按格描绘。③描绘豆科植物的荚果时，应绘正侧面图，以表示它的长和宽的形状及种子的形状和数目。荚果内的种子形状因种而异，可用衬阴来表示。④在描绘翅果时，应绘正面图，以表示它们两翅的长短、阔狭、脉纹以及展开度等。⑤对由合生雌蕊的子房发育而成的蒴果，成熟时有种子开裂方式，应描绘正侧面图以示之。
6.种子的描绘
种子的形状、大小和色泽，随植物的种类而异。此外，种皮表面常具有附属物，如表皮毛（棉）、假种皮、翅等，都要在描绘时表示出来。
（二）藻类植物图的绘制
1.小型藻体图的绘制
（1）绘单细胞藻类时，先要把细胞的轮廓准确地绘出，然后把它的色素体、细胞质和细胞核等一一细心绘妥。
（2）绘群体藻类时，要注意群体的整个形态以及群体中各个细胞的异同。可画一部分用以表示整个群体，如果各部分不相似，应把整体图画出来。
（3）绘丝状体藻类时，要注意丝状体是否分枝、各细胞的形态（一般呈椭圆形）、细胞壁的厚薄以及交叉处的特点。细胞中的内含物用点点衬阴法表示。一般只要绘出部分细胞就可以说明整体状况。
2.大型藻体图的绘制
大型藻体外形变化较大，长度从几厘米到几十米不等。如描绘体积大的藻体，要绘缩小图，先量出藻体实际的长、宽，根据所画的尺寸计算缩小的比例，然后动笔描图；对于体积中等的藻体，如符合制版要求，就按实际大小描绘；对于体积小的藻体，可用比例规画放大图。一般采用点点衬阴法描绘，将藻体的凸凹和厚薄等情况表现出来。
●测微尺的使用
（一）测微尺的种类及其构造
1.镜台测微尺
镜台测微尺是一种特制的载玻片，在它的中央具有刻度标尺，全长为1 mm，划分为10大格，每一大格又分成10小格，共100小格，每一小格长0.01 mm，即10μm。有的全长为2 mm，共分成200小格，每格长度仍为10μm。在标尺的外围有一小黑环，便于找到标尺的位置。
2.目镜测微尺
目镜测微尺是放在目镜内的一种标尺。它有固定式和移动式两类，固定式为一圆形玻璃片，直径20～21 mm，其上刻有各种形式的标尺，有直线式的，也有网式的。直线式可用于测量物体的长度，一般长为5 mm，分成5个大格，每大格又分成10个小格，共计50个小格。网式的主要用于计算数目和测量物体的面积，其上画有方格的网状标尺。方格的大小和数目各不相同，有25、36和49小格，也有的在一个正方形的大格中划分100个方格，在中央的一个方格中再划分25个小格。移动式是装在一个特制的目镜中，右边有一个能转换的小轮控制着，轮上有刻度，分成100格，此轮每转一圈，目镜内能移动的指示线就从标尺一端向另一端移动一格。
（二）测微尺的使用方法
1.长度测量法
（1）将镜台测微尺放在载物台上，调节显微镜，观察清楚镜台测微尺的刻度并将其移到视野中央。
（2）将目镜上盖旋下，把目镜测微尺有刻度的一面向下安放在目镜内的视野光阑上。
（3）调节镜台测微尺和目镜测微尺，使两者的刻度重叠起来，计算目镜测微尺的每一小格相当于多少μm。目镜测微尺的格值（μm）=（镜台测微尺格数×10）/目镜测微尺的格数。
（4）移去镜台测微尺，换上玻片标本，然后用目镜测微尺去测量物体的大小，物体的实际长度等于该物体所对应的目镜测微尺格数乘上求得的格值。
若用不同倍数的物镜与目镜，须重新计算，方法同前。
移动式目镜测微尺的使用，其标尺上每格所表示的长度的计算方法与上述相似。使用时应将显微镜上原有的目镜抽出，把移动式目镜测微尺插入，这时，一边观察视野，一边扭动操纵钮，使视野中能够移动的纵向指示线与被检物的一端对齐，记下它表示的度数。然后再使指示线移动到被检物的另一端对齐，再记下它表示的度数，这两者之差便是被测量物体的长度。用这种测微尺所测的长度要比固定式的精确。
2.数量计算法
通常用目镜网状测微尺进行。记数前，首先应与镜台测微尺进行比较，计算出每一小格的面积。然后再计算每一小方格内的物体数。为了避免同一物体计算两次，凡物体落在方格四边细线上的，每格只计算下边和右侧的，其余方向则属于它格。
注意：在测量时，同一被测物体要量五次以上后采用其平均值，以减少误差。
四、作业与综合题
1.运用绘图的知识，绘制光学显微镜的结构图，并标注各部分的名称。
2.绘制典型的绿色开花植物的根、茎、叶、花、果实、种子。
3.运用光学显微镜观察洋葱根尖纵切永久制片，绘出所观察到的内容。
4.运用显微镜观察几种玻片标本，用测微尺测量所观察内容的尺寸，填写：