物体形态的三维测量技术

人体测量学 (anthropometry)是人类学的一门分支学科 ,主要研究人体测量和观察方法 ,并通过人体整体测量与局部测量来探讨人体的特征、类型、变异和发展规律 (邵象清 ,1 985)。人体测量在医学、人类学、考古学研究中很重要。传统的人类学测量方法是用直脚规、弯脚规、三脚平行规、特殊量角器等专用仪器 ,量度人体或骨骼表面两点间的直线距离或弧线长度 ,以及线、面间的角度。测量的准确度和速度均有一定的局限性 ,而且获得的是一维数据。众所周知人体及人类骨骼为复杂的三维结构 ,一维的数据结果难以真正充分体现人体或骨骼的某些特征 ,为此…     

物体生命度和真实大小在腹侧视觉通路上表征的研究进展

大脑如何感知物体并对感知到的物体进行类别的划分,这是视觉认知神经科学研究的重要目标之一。先前的研究证明,当我们看到物体时,大脑腹侧视觉通路能够对看到的物体进行识别并分类,进而使我们在行为上产生针对物体的不同交互方式。本文总结了腹侧视觉通路与物体视觉分类相关的最新研究进展,从物体在视觉皮层中的神经表征和机制等方面阐述了物体生命度与真实大小这两个重要组织维度的研究现状,提供了新的见解,同时指出了进一步研究的方向。     

生物矿物体的演化

生物矿物体,简称生矿体,指生物分泌而形成的无机化合物微晶及其集合体。它包括大硬体,如软体动物介壳和脊椎动物骨骼;也包括微细的硬体,如放射虫和颗石藻;还包括常被忽视的鳞片、牙齿、耳石、蛋壳、骨针、生矿簇和生矿粒等。生矿体的演化并不是生物门类和纲目的演化,而是生矿体类型、矿物和结构的演化。一、生矿体类型的演化生矿体按其成因、形状和大小大致可分:1.生矿粒(speck) 为分散的单一微晶体或胶体,大小1 μm 左右或更小,由原核或真核     

生物显微镜的原理与使用技巧

普通光学显微镜是生物学实验室中最常用的明视野显微镜。正确而熟练地使用显微镜是学生应首先掌握的基本技能。作者在多年的微生物学实验教学中发现学生的操作问题主要有 3方面 :1)没法把握不同物镜的工作距离 ,用调焦旋钮大幅度反复升降载物台仍难以找到标本图像 ;2 )只考虑用调焦旋钮对焦寻找物像 ,而没有重视聚光器的作用 ,导致待观察标本不清晰 ,甚至将物镜下的标本调到焦点位置也看不到图像 ,如用血球计数板测定细胞数量实验时 ,不少学生常报告找不到或看不清划线反差较小的计数室 ;3)分不清视野中物像来源 ,将目镜上的污染物误认为是…     

“显微镜使用”教法的几点改革

在大力加强生物实验教学的今天,显微镜操作与使用受到了广大师生的进一步重视。但据调查,许多初中乃至高中学生仍然不会使用显微镜,这必然会严重影响实验和课堂教学的质量。不少学生长时期内掌握不了这一基本操作技能的原因是什么?如何解决这个     

关于两种显微镜成像的探讨

初中生物同步单元练习第一册第 2页有这样两道选择题 :1.某物像在显微镜的右上方 ,要使该物像移至视野正中央 ,移动玻片标本的方向是 (　 )A.左下方　 B.左上方　 C.右上方　 D.右下方2 .玻片上有一“F”字母 ,在显微镜视野中看到的像是 (　 )这两道题因未说明使用的是哪种显微镜 ,严格来说都分别有 2个答案。如果用的是传统的老式直镜筒显微镜 ,第 1题选 C,第 2题选 D。因为教材上告诉我们从显微镜的目镜内看到的是倒像 ,玻片标本的移动方向与物向移动方向正好相反。其实教材说的只是针对通用的老式直镜筒显微镜。我们学校前几年新购进…     

用扫描隧道显微镜观察一些生物分子的结构

扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy,简称STM)是八十年代初发展起来的研究物质表面结构的新型显微镜和表面分析仪器。它不仅使我们的视野延伸到了原子的尺度,同时也打开了许多广阔的研究与应用领域。它是由IBM苏黎世实验室的G. Binnig和H. Rohrer等人发明的。1981年他们研制成第一代STM,1983年用它首次得到了实空间的Si(111)7×7重构表面的原子分辨图像,从而轰动了科学界。G. Binnig和H. Rohrer也因做出的巨大贡献而荣获了1986年度诺贝尔物理奖。此后,STM在实验和理论方面都有很迅速的发展,目前STM已派生出多种扫描显微镜,例如     

原子力显微镜在微生物学领域的应用*

原子力显微镜是揭示微生物表面结构及其与功能相关性的一种新的有力的工具,它具有比传统电子显微镜更高的放大倍数和极高的分辨率,能对从原子到分子尺度的结构进行三维成像和测量,并且可以在生理条件下实时进行。因此,原子力显微镜越来越多地应用到微生物学的各个方面,并且取得了许多令人鼓舞的结果。     

彩色电视生物显微镜在植物教学中的应用

彩色电视生物显微镜是由彩色电视机、光学显微镜、ＣＣＤ高清晰度摄像装置、光标器等几个部件构成的复合式仪器。目前,这种新型的仪器在已教学、科研中开始使用。由于这种仪器操作简便,用途广泛,使用效果好而普遍受到欢迎。本文仅就彩色电视生物显微镜在植物学教学中应用的几个问题谈谈自己的粗浅认识。一、彩色电视生物显微镜在植物学示范教学中的应用效果植物学常规教学通常是借助挂图、模型、幻灯片、投影仪等教学辅助设备进行示范教学。毋容置疑,这些教学辅助设备对帮助学者更好地理解课堂讲授的内容,巩固理论知识有了一定的作用。…     

生物显微镜镜筒自动下滑的维修

生物显微镜属于精密仪器,如果使用量太大或者使用不当,它就会由于调焦机构过松而造成的镜筒自动下滑,面对这种情况笔者研究了许多种类的显微镜,总结了一套维修方法.用此方法平均10 min就能维修1台显微镜.     

显微镜光度计扫描测量人中期染色体的面积与DNA相对含量

应用显微镜光度计扫描测量人中期染色体的面积与DNA相对含量,结果显示出人染色体相对面积与相对长度之间密切的相关性。染色体DNA相对含量的高低,与染色体面积大小呈正相关。此外,DNA在染色体二维图形的分布是不均匀的,边缘与着丝粒部位的含量低,在纵向范围内变化较大,在横向范围内的变化较小。     

基于原子力显微镜测量内耳螺旋器的弹性特征

应用原子力显微镜分析内耳螺旋器(Corti器)不同部位的弹性特征。采用豚鼠内耳基底膜底回新鲜标本,用原子力显微镜在液相接触式测量,获得不同部位力曲线。经计算,对应Corti器相当于Hensen细胞、外毛细胞、柱细胞、内毛细胞、内指细胞、盖膜的部位及基底膜底面局部,其杨氏模量均值分别为46±1.7、59±0.9、250±31、140±2.8、430±29.9、210±7.2和230±8.8 kPa。结果表明,基底膜径向排列的组织结构不同,杨氏模量存在明显差异,在整块基底膜标本上测量Corti器各结构的杨氏模量能更准确地反映它们在生理状态下的弹性特征。     

基于原子力显微镜的溶液流动环境下癌细胞力学特性测量研究

目的 细胞力学特性在细胞生理病理活动过程中起着重要的调控作用，开展细胞力学特性研究对于揭示生命活动内在规律具有重要意义。原子力显微镜（AFM）的发明为单细胞力学特性表征提供了新的强大工具，基于AFM压痕分析的细胞力学特性探测已成为生命科学领域的重要研究方法，为单细胞行为研究带来了大量新认识。然而，现有基于AFM的细胞力学特性研究主要集中在静态溶液环境，而癌细胞在体内转移过程中处于脉管系统的动态液流环境下，因此现有的测量结果无法完全反映溶液流动环境下的癌细胞真实生理行为，特别是目前对于肿瘤转移过程中液流环境与癌细胞之间相互作用的力学机制的认知还十分有限。本文通过将AFM与液流控制技术结合建立了溶液流动环境下的细胞力学特性测量方法。方法 基于两侧开口培养皿并结合注射泵/抽取泵液流控制搭建细胞培养基动态液流系统，并将其分别与AFM及光学倒置显微镜进行集成。选取MCF-7（人乳腺癌细胞）和HGC-27（人未分化胃癌细胞）两种癌细胞进行实验。利用细胞培养基动态液流系统培养细胞并分析溶液流速以及流动时间对细胞生长及力学特性的影响。在光学显微镜导引下控制AFM对培养基静态/流动环境下生长的细胞进行压痕实验以获取力曲线，并利用Hertz-Sneddon模型对力曲线进行分析得到细胞杨氏模量。利用荧光染色试剂分析溶液流动环境对细胞活性及细胞骨架蛋白的影响。结果 首先分析了溶液流动环境对细胞生长的影响，实验结果表明，与静态培养环境相比，培养基动态液流环境可更好地促进细胞生长。随后分别对静态和流动环境下生长的癌细胞力学特性进行了测量，结果表明当癌细胞生长环境由静态变为动态后细胞的杨氏模量显著减小，且溶液流动环境会导致细胞骨架结构的变化，显示了溶液流动环境对癌细胞力学特性的显著影响。结论 将AFM与液流控制技术结合可对溶液流动环境下的单细胞力学特性进行探测，为研究溶液流动环境与癌细胞之间的相互作用提供了新的方法和思路。     

一种在显微镜下观察水螅活体的方法

在大学及中学的动物学实验教学过程中,对于水螅的活体观察往往局限于肉眼观察或在放大镜及解剖镜下进行放大倍数较低的观察。这些观察只能看到水媳大致的外部形态,区分出触手,基盘及垂唇等主要结构,但无法进行更深入细致的观察与研究。我们在多年的教学与科研中摸索到一种能在显微镜下对水媳活体进行观察与研究的好办法,现将这种方法介绍如下: 1、在实验前几天对水媳停止喂食,以使其身体更加透明,便于显微镜下观察。 2、取一干净的载玻片,在与其长边垂直的方向上放二根间隔1厘米左右的头发,     

光学显微镜的新技术

与光学显微观察有关的技术拟可分为两方面:制样技术和光学显微镜技术.自50年代以来前者一直在不断改进.出现特异组织成份染色、荧光技术、免疫酶标、免疫金银法等新技术,使观察的特异性不断提高.相比之下光学显微镜(以下简称光镜)的基本构造和观察清晰度没有明显改善.80年代以来,随着科学技术的飞速发展和计算机与图象处理技术的引入,传统的光镜已经与庞杂的辅助装置结合起来形成了若干新型的光学显微系统.特别是光源与显示部份的改进大大提高了成象清晰度,甚至可对小于光镜理论分辨力的亚细胞结构进行动态观察,从而弥补了光镜分辨力低与电镜只能观察静态标本的不足.这为进一步从亚细胞和分子水平将结构与功能结合起来研究提供了新的技术手段.本文仅就有关进展做一扼要介绍.     

“用显微镜观察池塘水中的原生生物”的实验教学

从水样的采集、保存及教学的具体实施等几个方面进行了探索,让学生认识原生生物的多样性,理解生物与环境相适应的生物学观点,构建"一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成"、"原生生物可以由单细胞独立完成生命活动"、"藻类是能够进行光合作用的原生生物"等生物学概念。     

显微镜管理的改革

显微镜管理是生物学科学实验教学工作得以顺利开展的前提和基础,基于多年的显微镜管理与教学经验及管理心理学相关理论,指出了显微镜管理中存在的问题,探讨了显微镜管理的改革方案。     

大小等级和大小组合差异对盆养安吉小鲵幼体同种相残率的影响

用改变安吉小鲵 (Hynobiusamjiensis)幼体大小等级、盆养密度和饵料投放量的实验方法 ,研究这些生态要素对同种相残 (撕咬和吞吃 )的影响 ;同时结合Fuetal (2 0 0 3)的研究 ,比较了大小组合的差异对同种相残的影响。结果表明 ,①大小等级、密度与饵料量均显著地影响幼体的被吞吃率 :较小个体易被较大个体攻击 ;低饵料×高密度水平下 ,3个等级大小幼体的同种相残率都最高。②大小组合的差异显著影响幼体间的同种相残率 :不同大小组合的幼体间被吞吃率均显著大于相同大小组合 ,而被撕咬率反之。这证实了体形大小决定种群同种相残率的理论预测。     

大豆籽粒大小的发育遗传分析

籽粒大小是大豆产量的一个重要因素。有关大豆籽粒的遗传学和生理生态学研究已有一些研究,而对于籽粒发育过程中的遗传效应却报道很少。文章采用种子广义遗传模型,分析了大豆双列杂交组合3个世代遗传材料8个时期的鲜籽粒大小和干籽粒大小的数据,应用非条件和条件遗传方差及相关方法分析了发育遗传规律。8个时期的亲本、F1、F2的鲜籽粒大小和干籽粒大小的平均数分别在9／6和9／13达到最高值,鲜籽粒大小在9／6后迅速下降,干籽粒大小在9／13后区于稳定。非条件方差分析表明在整个生育期中,胚遗传效应、细胞质遗传效应和母体植株遗传效应对大豆鲜籽粒大小和干籽粒大小有影响。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的遗传效应对鲜籽粒大小和干籽粒大小影响较大。条件方差分析表明,在大豆生育期中,各遗传体系的基因间断性表达。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的净遗传效应高于胚净遗传效应。不同时期的各遗传体系的基因效应可以单独或同时影响鲜籽粒大小和干籽粒大小的最终表现。8／16的胚加性效应、8／9和8／16的胚显性效应、8／2和8／16的母体植株显性效应影响到鲜籽粒大小的最终表现。8／2和9／13的胚加性效应、8／9的细胞质效应、8／2的母体植株显性效应对干籽粒大小的最终表现有影响。     

慈竹母株大小对克隆生长的影响

 克隆生长在慈竹种群更新中占有重要地位。本文以基径和生物量两个指标同时衡量慈竹(Neosinocalamus affinis)的母株大小,并分析了母株大小对新竹笋产生、竹笋大小和根茎大小的影响。结果表明：1）慈竹的成竹基径与一级母株基径、二级母株基径以及与2龄和3龄母株平均单株生物量呈正相关,但是成竹基径随一级母株基径增加比随二级母株基径增加而增加的速率快得多;2）慈竹母株大小与各样方中出笋数、活笋数和死笋数无显著的正相关;3）发笋母株的基径显著大于未发笋母株,但发一个笋母株与发两个以上笋母株的基径无显著差异;4）母株基径、2龄和3龄母株平均单株生物量都与根茎的长度和粗度呈显著正相关,且竹笋基径与根茎粗度也呈显著的正相关。母株大小对慈竹竹笋的影响是通过影响根茎实现的。总之,慈竹的克隆生长在个体水平受母株大小制约。