桂花是一种常见的植物。人们喜欢它的香味。它的花朵很小。研究桂花需要看它的内部结构。石蜡切片是一种方法。这种方法可以把植物切成很薄的片。薄片可以放在显微镜下看。显微镜能放大物体的图像。通过图像可以看到植物的细胞。细胞是植物的基本单位。细胞里有细胞核。细胞核控制细胞的活动。细胞里还有细胞质。细胞质里有很多小器官。这些小器官有不同的功能。研究桂花的结构可以帮助我们了解它的生长。了解生长可以帮助我们更好地种植桂花。
制作石蜡切片需要很多步骤。第一步是采集桂花的样品。样品要新鲜。新鲜样品的结构更清楚。我们采集桂花的嫩枝。嫩枝上有花芽。花芽将来会开花。我们小心地把嫩枝剪下来。剪下来的嫩枝要立刻处理。如果不立刻处理,样品会干枯。干枯的样品结构会破坏。结构破坏后观察就不准确了。
第二步是固定样品。固定就是让样品的结构保持不变。我们使用一种叫福尔马林的液体。福尔马林可以杀死细胞。细胞被杀死后就停止变化。停止变化后结构就固定了。我们把嫩枝放进福尔马林里。嫩枝要在福尔马林里浸泡一天。浸泡时间不能太短。时间太短固定不彻底。固定不彻底会影响后面的步骤。
第三步是脱水。脱水就是去掉样品里的水。样品里有大量水分。水分会影响石蜡的进入。石蜡是一种固体。加热后石蜡会融化。融化的石蜡可以进入样品。石蜡进入样品后,样品会变硬。变硬的样品才能切成薄片。脱水使用酒精。酒精的浓度从低到高。我们先使用百分之三十的酒精。然后使用百分之五十的酒精。接着使用百分之七十的酒精。再使用百分之八十的酒精。然后使用百分之九十的酒精。最后使用百分之百的酒精。每一步需要几个小时。脱水必须彻底。残留的水分会影响石蜡的渗透。
第四步是透明。透明就是让样品变得透明。脱水后的样品里有酒精。酒精和石蜡不能混合。我们需要一种中间液体。这种液体既能溶解酒精,又能溶解石蜡。我们使用二甲苯。二甲苯是一种透明的液体。我们把样品从酒精里拿出来。然后放进二甲苯里。样品在二甲苯里会变得透明。透明的样品说明酒精被替换了。透明过程需要换几次二甲苯。每次浸泡一段时间。透明后的样品更容易浸蜡。
第五步是浸蜡。浸蜡就是让石蜡进入样品。我们准备融化的石蜡。石蜡放在一个温暖的箱子里。箱子的温度比石蜡的熔点高一点。石蜡是固体,加热后变成液体。我们把透明后的样品放进液体石蜡里。样品在石蜡里浸泡很长时间。通常需要一天以上。石蜡慢慢进入样品的每一个空隙。样品被石蜡完全包围。浸蜡完成后,样品内部充满石蜡。
第六步是包埋。包埋就是把样品包在石蜡块里。我们准备一个纸盒。纸盒很小。我们把液体石蜡倒进纸盒。然后快速把样品放进石蜡里。样品要摆好位置。我们想要切哪个方向,就把样品按哪个方向放好。然后让石蜡冷却。石蜡冷却后变成固体。固体石蜡把样品包在里面。这样就得到一个石蜡块。石蜡块里的样品很硬。硬的样品可以切割。
第七步是切片。切片就是用刀把石蜡块切成薄片。我们使用一种叫切片机的工具。切片机很锋利。我们把石蜡块固定在切片机上。然后调整厚度。厚度通常是很小的数。比如八微米。一微米是非常小的单位。比头发丝细很多。切片机切下一片一片的石蜡。每一片石蜡里都有样品的一个断面。这些薄片连在一起,像一条带子。我们小心地用毛笔把带子挑起。然后把带子放在温水里。温水的水温大约四十度。石蜡片在温水里会展开。展开后皱褶消失。皱褶消失后切片变得平整。
第八步是贴片。贴片就是把石蜡片贴在玻璃片上。玻璃片很干净。我们从温水里捞起石蜡片。捞的时候用玻璃片去接。石蜡片就贴在玻璃片上。玻璃片上有水。我们把玻璃片放在桌子上晾干。也可以放在温暖的地方烘干。水分蒸发后,石蜡片就紧紧贴在玻璃片上了。贴好的玻璃片可以保存很久。
第九步是染色。染色就是给样品涂上颜色。染色的目的是让细胞结构更明显。不染色的细胞几乎是透明的。在显微镜下看不清楚。染色后不同结构呈现不同颜色。颜色对比让结构清晰可见。我们常用的一种染色方法是番红固绿染色。番红染木质化的部分,比如细胞壁。细胞壁变成红色。固绿染细胞质和纤维素部分。细胞质变成绿色。染色需要几个步骤。先把玻璃片上的石蜡去掉。我们用二甲苯溶解石蜡。石蜡溶解后样品暴露出来。然后让样品回到水里。我们使用从高到低浓度的酒精。最后到水。样品在水里后开始染色。先染番红。番红染几分钟。然后用水洗掉多余的染料。接着用酒精脱水。再染固绿。固绿染的时间短一些。染完后再用酒精脱水。然后用二甲苯透明。最后用树胶封片。树胶是一种胶水。它把盖玻片和玻璃片粘在一起。封片后的样品可以长期保存。
染色后的玻璃片放在显微镜下观察。显微镜有目镜和物镜。目镜靠近眼睛。物镜靠近样品。我们调节焦距。焦距调节清楚后,图像就清晰了。我们看到桂花的组织结构。桂花的花芽有外层。外层是萼片。萼片保护内部。里面是花瓣。花瓣很小。花瓣里面有雄蕊和雌蕊。雄蕊产生花粉。雌蕊接受花粉。我们还看到维管束。维管束运输水分和养分。维管束像一根根管子。管子里有导管和筛管。导管运输水分。筛管运输养分。细胞排列整齐。表皮细胞扁平。表皮细胞保护内部。叶肉细胞里有叶绿体。叶绿体进行光合作用。光合作用制造食物。
通过石蜡切片,我们清楚看到桂花花芽的发育阶段。早期花芽很小。细胞分裂很快。细胞数量增多。后期花芽长大。细胞分化。细胞变成不同的类型。有的变成花瓣细胞。有的变成雄蕊细胞。不同细胞形状不同。功能也不同。这些信息很重要。我们知道桂花什么时候开始形成花芽。知道花芽需要什么条件才能开花。这对栽培桂花有帮助。农民可以控制浇水。控制施肥。控制光照。让桂花开出更多花。开出的花更香。
石蜡切片技术很古老。它已经使用了一百多年。现在有新的技术。比如电镜技术。电镜能看到更小的结构。但是石蜡切片仍然有用。它简单。它便宜。它容易操作。很多学校的学生学习这种方法。学生通过亲手操作,理解植物的结构。理解科学的研究过程。科学需要耐心。每一个步骤都不能马虎。马虎会导致失败。失败后要重来。重来需要时间。时间很宝贵。认真做事才能得到好结果。好结果就是清晰的图像。清晰的图像告诉我们自然的奥秘。自然是神奇的。小小的桂花里有复杂的世界。我们通过一片薄片,窥见这个世界的秩序与美丽。