第四节 生物学实验室常用仪器、工具及简易维修
一、生物学实验室常用仪器
生物实验室常用仪器有光学仪器、电器和天平等。
(一)光学仪器
生物实验室中的光学仪器主要指显微仪器,有简单的放大镜和复杂的显微镜等。显微镜又分为光学显微镜和非光学显微镜(电子显微镜)。
1.放大镜 放大镜也称扩大镜,是学习生物学最基本的放大工具,它由一个透镜构成。放大镜分为手持式(即有柄式)、折叠式和三足式(图4-1)。近年还有灯源手柄式放大镜和大视野放大镜。
2.解剖镜 解剖镜相当于有载物台和操作板的放大镜,用来解剖小型动物、植物体或器官。有简式和双筒式两种(图4-2、3)。
3.生物显微镜 显微镜是生物学最基本的一种精密光学仪器,可以分为光学显微镜和电子显微镜两大类。光学显微镜又分为萤光显微镜、相差显微镜、明视野显微镜、暗视野显微镜、普通复式显微镜等。中学生物学实验大都使用普通复式显微镜(图4-4)。
(二)电动仪器
生物实验室常用电动仪器,主要有电动离心机、电热恒温干燥箱和电热恒温培养箱、电热恒温水浴锅、电炉、电冰箱、超净工作台等。
1.电动离心机 离心机是利用离心力对混合液进行分离和沉淀的专用仪器。常用的离心机有手摇式和电动式两种(图4-5、4-6)。
2.电热恒温干燥箱和电热恒温培养箱 干燥箱又叫烘箱,用于物品的干燥和干热xx,工作温度是50~250℃。培养箱又叫保温箱,或叫孵化箱,用于xx、生物培养等,工作温度从室温以上到60℃。
3.电热恒温水浴锅 电热恒温水浴锅用于恒温加热和蒸发等,常用的有2孔、4孔、6孔、8孔,单列式或双列式,工作温度从室温以上到100℃,恒温波动±1~0.5℃。
4.电炉 电炉是实验室常用的热源。电炉依靠电热丝(电炉丝)放出热量。常见的电炉是盘式电炉和万用电炉(图4-7)。
5.电冰箱 电冰箱用来冷藏实验材料、试剂、菌种和一般物品。一般冰箱在室温不高于42℃时,箱内温度的范围是6℃到-2℃,箱内温度误差±1℃。冰箱有多种规格,实验室要根据需要选择。
6.紫外线杀菌灯 紫外线杀菌灯能辐射出强烈的2.537×10-5厘米短波紫外线,通过对核酸、蛋白质的作用,能xx或使xx发生变异,在中学生物实验中,可用于微生物实验的空气xx。
(三)天平
生物实验室内配制溶液时常常用天平称量物质。天平的种类很多,精密度也不一致,中学生物实验室内常用托盘天平(图4-8)和化学天平。
(四)其他常用仪器
1.血压计(外形参见本书第477页)
2.徒手切片器 徒手切片器是用来切取植物玻片标本材料的手工切片装置(图4-9)。
3.手摇式切片机 切片机是用来作各种组织切片的一种专门设计的精密器械。国产石蜡切片机多属轮转式切片机,使用方便,用途广泛。
二、生物学实验室常用工具
(一)解剖工具
1.成套解剖器 成套解剖器包括解剖剪、解剖刀、镊子和解剖针四种不锈钢器械(图4-10~16)。还有一种玻璃分针,专门用作分离神经肌肉组织(图4-17)。
2.其他解剖工具
(1)骨剪 骨剪适用于剪切小型骨头(图4-18)。
(2)骨锯 骨锯用于锯断硬骨。
(3)血管钳 血管钳又叫止血钳,用来夹住出血的血管而止血。
(4)锌铜弓 锌铜弓用铜片和锌片做成两臂,一头用锡焊接。在解剖标本时,常用它来刺激神经肌肉,以检查肌肉的兴奋性。
(5)蛙板 蛙板的大小为15×10厘米,是质地疏松的木板,用于实验时固定蛙类。在蛙板正中离边缘1厘米处,挖一个直径约2厘米的圆孔,在顶端正中离边缘1厘米处也挖一个直径约2厘米的圆孔,这2个孔用来观察蛙肠系膜和蛙蹼的血流。制备神经肌肉标本应在清洁的玻璃板上操作。为此,在蛙板中央要嵌一块玻璃片(图4-19)。
(6)解剖盘 它用来解剖动物,以避免沾污实验桌。解剖盘可以用白色搪瓷盘或用铝皮,或镀锌铁皮自己制作。在解剖盘内放入厚为1~1.5厘米的熔化石蜡,制成蜡盘,在解剖动物时,便于插大头针,来固定组织或皮肤。
(二)生物标本采集工具
它包括标本采集箱、标本夹、采集刀(或采集剪)、高枝剪、展翅板、捕虫网、深水网、昆虫盒等,并配以其他辅助工具。
1.采集箱 用于暂时存放野外随即采集的植物标本(4-20)。
2.采集动植物用的工具 它们有枝剪、手锯、羊角镐、手铲、刀(图4-21)、标本夹(图4-22、23)、采集袋(图4-24、25)、采集瓶(图4-26)、毒虫夹(图4-27)、捕虫网(图4-28)、展翅板(图4-29)、刺虫台(图4-30)、毒瓶(图4-31)和吸虫管(图4-32)。
(三)动物饲养工具
1.养虫箱(笼) 它是饲养食植性昆虫的专用工具,如饲养蝗虫等。它多半是用木料制成,四周装有玻璃、铁纱或铜纱。
(2)养鱼缸 它用于饲养各种水生动物如水螅、软体动物、小虾、小鱼等。它有时用玻璃围成或用大玻璃瓶替代。
(3)两栖类饲养器 它用于饲养两栖类动物,如青蛙等。饲养器内人造一个两栖的小生态环境。
(4)爬行动物饲养器 它用以饲养爬行动物如蛇、蜥蜴、龟等,与两栖动物饲养器相同,但底部须放小水碟,经常投放昆虫、蚯蚓等小动物。
(5)鸟笼 鸟笼的样式很多,标准的鸟笼应大一些,以供鸟儿玩耍、栖息和孵卵。
(6)哺乳动物饲养器 学校里饲养的哺乳动物有家兔、小白鼠、豚鼠等小型哺乳动物。
(四)植物培养工具
1.接种环、接种针、接种钩 这三种工具专用于微生物接种(图4-33)。
2.接种箱 在微生物培养实验中,各项操作均须在无菌的条件下进行,中学可用无菌操作箱——接种箱(图4-34)替代无菌室。
3.观察植物生长的支架 可根据空间大小和实际需要自制。
4.无土栽培的方式:有盆式、卧式、立式、垂直式和灯芯式等各种装置,可以自制。
(五)加热工具
在生物实验中常用的加热工具有酒精灯(图4-35)、酒精喷灯(图4-36)、煤气灯(图4-37)、电炉(参见本书第808页)水浴锅(图4-38),沙浴锅(图4-39)和高压蒸汽xx器等。
三、生物学实验室常用仪器、玻璃器皿的配备
(一)仪器
1.形态实验用
(1)1000~1500倍的生物显微镜 1~3台
(2)500~675倍的生物显微镜* 7~50台
(3)双筒立体显微镜 2~10台
(4)指示目镜 与显微镜配套
(5)30倍的解剖镜 7~25台
(6)三足或手持放大镜 10~50
(7)135简易式幻灯机* 1
(8)反射式投影幻灯机 1
(9)徒手切片器* 1~2
(10)载玻片*(载片) 数盒
(11)盖玻片*(盖片) 数盒
(12)徒手切片刀或双面刀片* 25~50
(13)磨刀石(磨切片刀和骨片用) 2~3
(14)吸水纸* 数盒
(15)擦镜纸或细软麻布、细绸布 适置
(20)大头针* 数盒
(21)解剖盘* 10~50
(22)蛙板*(固定青蛙用,便于显微观察) 10~50
(23)镶嵌玻璃片的蛙板*(分离神经用) 10~25
(24)2毫升、10毫升、20毫升的注射器* 各1~2
(25)粗、细针头* 各2
(26)断骨锯 1~3
(27)骨剪* 1~3
(28)鬃刷(刷除骨上的肌肉用) 10~25
(29)有凹窝的载玻片 10~50
(30)珐琅方形瓷盘 10~50
(31)乳胶手套* 10
2.生理实验用
(1)恒温箱* 1~2
(2)接种箱 1~2
(3)接种针* 3~5
(4)紫外线灯 1
(5)荧光灯 1
(6)高压xx锅 1
(7)离心沉淀器 1
(8)温度计*<摄氏> 4~10
(9)湿度计 2~4
(10)单针握力计 5~10
(11)肺活量计 1~2
(12)血压计 2~20
(13)听诊器 2~25
(14)记纹器*(记录肌肉收缩用) 1~2
(15)冰箱 1
(16)血细胞计数板* 25~50
(17)特制盖玻片(盖在计数板上用) 50~100
(18)红细胞吸管 2~10
(19)白细胞吸管 2~10
(20)装有铁圈和铁夹的铁架 25~50
(21)漏斗架* 25~50
(22)三脚架* 25~50
(23)石棉网* 25~50
(24)方座支架* 25~50
(25)称重200克的托盘天平附砝码* 10~25
(26)煤气灯或酒精喷灯 10~25
(27)试管架* 10~50
(28)试管刷和烧瓶刷* 10~50
(29)试管夹* 10~50
(30)烧瓶夹 10~50
(31)活动夹 10~50
(32)60毫米的瓷蒸发皿* 25~50
(33)不同直径的橡皮管* 适量
(34)橡皮塞和软木塞* 适量
(35)打孔器* 1~3
(36)锉刀 1~2
(37)钢丝钳 1~2
(38)瓷坩埚和坩埚夹*(烘焙用) 10~50
(39)研钵和研杵 10~50
(40)骨匙或角匙* 10~50
(41)广口保温瓶*(试验种子发热和春化作用用) 1~10
(42)40瓦、100瓦、200瓦的灯泡 各数只
(43)嫁接刀 10~50
(44)量角器(测量叶和茎的角度用) 学生自备
(45)米尺和毫米尺 1~10
(46)皮尺、钢卷尺 5~10
(47)木铨板(试验向地性用) 2~4
(48)暗箱(试验向光性用) 2~4
(49)二伏蓄电池或1号电池* 适量
(50)揿钮开关 适量
(51)导线 适量
(52)电柱夹 适量
(53)身高、座高计、体重计 1~2
(54)电钟* 1~2
(55)装蛙的小笼子(试验呼吸作用用) 1~2
(56)视力表* 1~2
(57)破球胆*(试验呼吸运动用) 2~4
(58)粗细铅丝 适量
(59)体温计(口表、肛表) 10~25
(60)特种铅笔(在玻璃或磁器上写字用) 10~25
(61)大小毛笔各 10~25
(62)石蕊试纸或pH试纸*(试验溶液的酸碱度用) 适量
(63)滤纸* 数盒
(64)黑布 适量
(65)剪刀* 10~50
(66)蜡烛 数枝
3.采集和制作标本用
(1)植物采集箱* 5~10
(2)标本夹* 5~10
(3)台纸和标签*(制作植物腊叶标本用) 按需配备
(4)枝剪* 2~10
(5)掘根器* 2~10
(6)铲 2~10
(7)水网*(采集水中生物用) 3~5
(8)捕虫网* 3~10
(9)毒瓶*(杀死昆虫用) 2~5
(10)昆虫干燥玻璃筒 适量
(11)昆虫展翅板* 按需配备
(12)昆虫盒*(保存昆虫用) 数只
(13)昆虫针各种型号 100~1000
4.培养植物用
(1)砂耕器 1
(2)直径10厘米、15厘米、20厘米、25厘米的花盆附底盆*
各10~50
(3)细喷头喷水壶 1~3
(4)喷雾器 1~3
(5)肥皂箱(培养幼苗和蘑菇用) 数只
(二)玻璃器皿
1.玻璃棒* 10~50支
2.250毫升的量杯* 2~5
3.10毫升的量筒* 10~50
4.玻璃筒* 10~25
5.直径60毫米、100毫米、150毫米的玻璃皿(即培养皿)*
各30~100
6.50毫升、100毫升、250毫升、500毫升的烧杯* 各5~50
7.三角烧瓶和平底烧瓶* 各5~25
8.60毫升、250毫升、500毫升的广口瓶* 各10~50
9.125毫升的细口瓶* 各10~50
10.底面200×100毫米、270×140毫米的玻璃水槽* 各4~25
11.不同大小的玻璃板* 数块
12.125毫升的种子瓶 若干
13.溶液培养瓶 5~10
14.3000毫升的玻璃钟罩* 5~10
15.直径60毫米的玻璃漏斗* 10~50
16.直径60毫米的碟子(即表面皿)* 10~50
17.离心管* 8~50
18.干燥管* 8~50
19.毛细管 8~50
20.指管 若干
21.直径6毫米、8毫米的玻璃管* 若干尺
22.15×150毫米、20×200毫米的试管* 各10~500
23.250×250毫米的圆标本缸* 若干
24.标本瓶* 若干
25.染色缸 5~25
26.250毫升、500毫升的集气瓶* 各5~25
27.放水瓶(具下口)或蒸馏水瓶 1~2
28.酒精灯* 10~50
29.滴瓶* 10~50
30.滴管* 若干
用*标明的是最主要的和必需的仪器、玻璃器皿、药品。
四、生物学实验室自制仪器和工具
(一)酒精灯
取空墨水瓶可以制成一个单芯酒精灯或三芯酒精灯(图4-40)。
(二)高温煤油喷灯
自制的高温煤油喷灯,燃料价格便宜,火头大,温度高和加热面大。制作材料大都简陋易得,只须购买一只脚踏鼓气器和备一只马口铁空罐头盒作灯体就可以了(图4-41)。
(三)简易保温培养箱
培养微生物或其他须恒温的实验,可用简易材料自制保温箱。取一大一小两个废纸板箱。剪掉小纸板箱的一面,相对的一面除一侧连在箱体上,其余三侧用剪刀剪开,使它可以翻开。在小纸板箱的上面开孔插入电线,装上两个灯泡(不要接触或靠近箱体)。箱内温度应根据所装灯泡功率来调节,在冬天有2个60瓦的灯泡约可使箱内温度保持在22~27℃。在小纸板箱内应挂上一个温度计。在大纸板箱的一面开一个4×4厘米的小窗口,内侧装上一块玻璃,用来观察小纸板箱内的温度和培养情况(图4-42)。{zh1}把小纸板箱装入大纸板箱内,注意应把小纸板箱xx打开的一面对着大纸板箱开小窗口的那一边。两箱之间充填旧报纸、旧棉絮、木屑、谷壳、稻草或泡沫塑料等,作为保温层。操作时,只要打开箱后面就可进行。
也可以用木板做成大小二个板箱,中间夹以锯木屑、棉絮、或其他填充剂。用灯泡加热,或者用注满热水的盐水瓶放在箱底,进行保温,只要定期更换热水,也能使箱内温度保持在20~28℃。
(四)简易烘箱
可以用废弃的大罐头盒制作烘箱,配上密封性好的薄铁皮盖。盖上钻孔,放上装有温度计的塞子。箱内放一个铁皮架,用来放待烘物品的盛器(图4-43)。
(五)诱虫灯
诱虫灯也可以自制。诱虫灯由灯罩、底罩和储瓶筒三部分组成(图4-44)。灯罩呈伞形,直径约70厘米。电线从罩顶通入,内装白炽灯或日光灯一盏。底罩呈漏斗形,直径约50厘米。漏斗的下面装储瓶筒。筒的一侧有一扇能开启的门,内放毒瓶,便于取放。由灯光诱来的昆虫,经过漏斗落到毒瓶内。毒瓶内的毒药选用敌敌畏或氰化钾。使用时,把诱虫灯固定在校园一角,傍晚开灯,早上收集毒瓶内的昆虫。
(六)指示目镜
旋开目镜上端的一面透镜,即可看到在两透镜之间的金属光阑(有的在下面透镜的外边)。取一根5毫米左右长的细头发,用加拿大树胶粘贴在光阑上,为了同时能看清标本和指针,指针和光阑应位于同一水平面上。然后旋好目镜,即成带有指针的目镜。注意所粘贴的头发应比光阑半径略短,并稍稍偏离半径方向(图4-45)。
(七)自制解剖针
取1枚大号缝衣针,把针眼一端烧红后插入废牙刷柄,就做成一支解剖针。
(八)蜡盘
取2份石蜡和1份蜂蜡混和,加热熔融,倒入白铁盘(可用搪瓷盘、木盘或包装仪器的发泡塑料替代),凝固后使用。
(九)几种自制的简易显微镜
1.手持式简易显微镜 这种显微镜用一只废集光电珠,一只牙膏管头和一只塑料瓶盖;或一小块白铁皮和一只螺丝螺帽就可制成(图4-46)。使用时,手持显微镜向着明亮方向对光,利用牙膏管管口的螺旋或螺丝升降镜头调节焦点观察。
2.座式简易显微镜(图4-47) 显微镜装有木制或白铁皮制的镜座和一小块镜子玻璃做的反光镜。使用时,可以放置桌上采光观察。
3.投影式简易显微镜(图4-48) 显微镜装有硬纸盒做的暗箱、毛玻璃或聚丙烯薄片作为影屏,并用集光电珠、干电池作为照明光源。使用时,标本靠人工照明调焦成像在影屏上,从影屏观察图像,可供几个人同时观看。
4.微型显微镜 用一个普通的火柴盒(或硬质塑料的火柴盒、香烟盒),装上一粒玻璃珠(作镜头)和一片反光镜,能把物体放大80~200倍。
(十)自制简易肺活量计
取10000毫升大玻璃瓶一只,先装上500毫升水,用特种铅笔在瓶壁做横线刻度标志,并写上500毫升。再加500毫升水,做横线刻度标志,并写上1000毫升……依此类推,把横线刻度标志做到5000~6000毫升。标志做好后,把瓶内的水倒掉。
使用前把做好刻度的玻璃瓶装满水,用玻璃片盖上,然后倒置在盛水的水槽中,抽去玻璃片。用一根乳胶管,一端伸进水槽,插入广口瓶内,另一端接一个漏斗作为吹嘴(图4-49)。
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