光学显微镜技术有哪些新发展?它们各有哪些突出优点?为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜?
 
【正确答案】(1)光学显微镜技术的新发展 在普通光学显微镜技术的基础上,后来又发展了荧光显微镜技术、激光扫描共焦显微镜技术、相差和微分干涉显微镜技术、暗视野显微镜、倒置显微镜及录像增差显微镜技术等。 (2)光学显微镜技术的优点 ①荧光显微镜,是在光镜水平上对细胞内特异的蛋白质、核酸、糖类、脂质以及某些离子等组分进行定性定位研究的有力工具。 ②激光扫描共焦显微镜,成像清晰,分辨率高,在研究亚细胞结构与组分的定位及动态变化等方面的应用越来越广泛,荧光共振能量转移技术、荧光漂白恢复技术以及单分子成像技术等都离不开激光扫描共焦显微镜。 ③相差显微镜,不需要染色就可以观察活细胞以及细胞核、线粒体等细胞器的动态。 ④微分干涉显微镜,在相差显微镜的基础上发展而来,增加了样品密度的明暗区别,增加了反差,成像更具立体感,更适于研究活细胞。 ⑤暗视野显微镜,在黑暗背景下利用散射光观察细胞,细胞及细胞器边缘轮廓更清晰。 ⑥倒置显微镜,照射系统和物镜颠倒位置,增加了集光器和载物台的距离,可放置培养皿观察。 ⑦录像增差显微镜,分辨率比普通光学镜提高了一个数量级,可在高分辨率下研究活细胞,可观察颗粒的运动。 (3)电子显微镜不能完全代替光学显微镜的原因 虽然光学显微镜无法比拟电子显微镜分辨率高的优越性,但光学显微镜在科研中的地位是不可取代的。原因如下: ①细胞生物学是在显微、亚显微和分子三个结构层次上研究细胞的,而光学显微镜和电子显微镜是从不同显微水平上观察细胞结构,前者主要用于显微水平的观察,后者更适于亚显微水平的观察。 ②普通光学显微镜样品易制备,而电子显微镜对样品要求很高,通常需要特别的制样技术,如超薄切片技术。 ③普通光学显微镜可以观察活细胞及其动态变化,而电子显微镜则不能。 ④普通光学显微镜操作简单,而电子显微镜镜筒采用高真空,对环境和设备要求较高。
【答案解析】