生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范及常見名詞解釋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索生命規(guī)律、驗(yàn)證科學(xué)假說的核心手段，其操作規(guī)范的嚴(yán)格執(zhí)行與專業(yè)術(shù)語的準(zhǔn)確理解，是保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性、重復(fù)性及人員安全的關(guān)鍵。本文從實(shí)驗(yàn)操作全流程規(guī)范與核心專業(yè)名詞解析兩方面，為生物學(xué)研究者提供實(shí)用參考。一、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范（一）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備階段實(shí)驗(yàn)開展前的準(zhǔn)備工作需從試劑耗材、儀器設(shè)備、個(gè)人防護(hù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)四個(gè)維度嚴(yán)格把控：1.試劑與耗材核查需確認(rèn)試劑的有效期、純度及儲存條件是否合規(guī)。例如，分子實(shí)驗(yàn)中RNA酶污染會導(dǎo)致RNA降解，需使用DEPC處理的耗材并在無RNA酶環(huán)境操作；細(xì)胞培養(yǎng)用胎牛血清需觀察是否出現(xiàn)沉淀或渾濁，避免使用變質(zhì)血清影響細(xì)胞生長。耗材需檢查滅菌狀態(tài)（如移液槍頭、細(xì)胞培養(yǎng)板的滅菌標(biāo)識），一次性耗材嚴(yán)禁重復(fù)使用。2.儀器設(shè)備校準(zhǔn)與調(diào)試關(guān)鍵儀器需提前校準(zhǔn)：移液器需通過稱重法驗(yàn)證移液體積準(zhǔn)確性（如吸取10μL水，稱重后換算體積是否偏差≤1%）；離心機(jī)需確認(rèn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，避免離心力不均導(dǎo)致樣本分層異常；PCR儀需校準(zhǔn)溫度準(zhǔn)確性，防止擴(kuò)增效率受溫度偏差影響。調(diào)試后需記錄儀器狀態(tài)，異常設(shè)備需及時(shí)報(bào)修。3.個(gè)人防護(hù)與環(huán)境準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)人員需根據(jù)實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)選擇防護(hù)裝備：處理致病微生物（如BSL-2級菌株）時(shí)需佩戴N95口罩、護(hù)目鏡及一次性防護(hù)服；細(xì)胞培養(yǎng)需戴無菌手套并定期消毒超凈臺（75%乙醇擦拭臺面，紫外照射30分鐘）。實(shí)驗(yàn)環(huán)境需提前清潔，超凈臺需開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)行15分鐘以上，確保氣流穩(wěn)定。4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與預(yù)實(shí)驗(yàn)需明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、變量控制及對照設(shè)置：如藥物處理細(xì)胞實(shí)驗(yàn)需設(shè)置空白對照（不加藥物）、溶劑對照（含藥物溶劑）；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)需遵循“3R”原則（替代、減少、優(yōu)化），并通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定樣本量與處理濃度。實(shí)驗(yàn)方案需提前撰寫，包含操作步驟、預(yù)期結(jié)果及應(yīng)急預(yù)案（如細(xì)胞污染后的處理流程）。（二）實(shí)驗(yàn)操作階段實(shí)驗(yàn)過程需遵循無菌操作、精準(zhǔn)操作、樣本保護(hù)、即時(shí)記錄四大原則：1.無菌操作規(guī)范細(xì)胞培養(yǎng)、微生物接種等實(shí)驗(yàn)需在超凈臺內(nèi)進(jìn)行，操作時(shí)保持“酒精燈火焰區(qū)”無菌環(huán)境：接種環(huán)需灼燒至紅熱后冷卻（避免燙死菌體），瓶口需在火焰上旋轉(zhuǎn)滅菌；細(xì)胞培養(yǎng)液需避免反復(fù)開蓋，吸管頭不可接觸非無菌區(qū)域。若不慎污染（如培養(yǎng)基出現(xiàn)渾濁），需立即標(biāo)記并高壓滅菌處理，嚴(yán)禁繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。2.操作精準(zhǔn)性控制移液器使用需“慢吸快放”：吸取液體時(shí)緩慢松開按鈕，避免氣泡產(chǎn)生；排液時(shí)貼壁并等待1-2秒，確保液體完全排出。微量操作（如PCR加樣）需使用帶濾芯槍頭，防止氣溶膠污染導(dǎo)致樣本交叉污染。離心操作需平衡樣本（對稱放置離心管），避免離心機(jī)失衡損壞。3.樣本保護(hù)與處理核酸/蛋白樣本需全程冰浴（如RNA提取時(shí)使用預(yù)冷的Trizol），避免酶降解；組織樣本需快速液氮凍存或固定（如4%多聚甲醛固定組織，防止自溶）。樣本分裝需標(biāo)注“名稱、濃度、日期、操作者”，避免混淆。4.實(shí)驗(yàn)記錄的規(guī)范性需使用專用實(shí)驗(yàn)本，記錄內(nèi)容包括“日期、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、操作步驟、試劑批號、儀器參數(shù)、原始數(shù)據(jù)（如吸光度值、細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果）”。記錄需即時(shí)、準(zhǔn)確，嚴(yán)禁事后補(bǔ)記或涂改，數(shù)據(jù)異常需標(biāo)注原因（如“樣本污染，結(jié)果無效”）。（三）實(shí)驗(yàn)后處理階段實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需完成廢棄物處理、儀器維護(hù)、環(huán)境清潔三項(xiàng)工作：1.廢棄物分類處理生物危害物（如培養(yǎng)的細(xì)胞、帶菌培養(yǎng)基）需經(jīng)121℃、30分鐘高壓滅菌后丟棄；化學(xué)廢液（如EB染液、甲醛）需分類收集（酸性、堿性、有機(jī)廢液分開），粘貼標(biāo)簽后移交專業(yè)機(jī)構(gòu)處理；銳器（如針頭、刀片）需放入專用銳器盒，嚴(yán)禁隨意丟棄。2.儀器設(shè)備維護(hù)移液器需調(diào)回最大量程并定期清潔（如使用酒精棉擦拭槍頭圓錐部）；離心機(jī)需清空轉(zhuǎn)子并清潔內(nèi)腔，登記使用時(shí)長；超凈臺需關(guān)閉風(fēng)機(jī)前噴灑75%乙醇，開啟紫外照射30分鐘。貴重儀器需填寫使用登記本，記錄使用時(shí)間、故障情況。3.實(shí)驗(yàn)環(huán)境清潔工作臺面需用消毒液（如0.1%新潔爾滅）擦拭，實(shí)驗(yàn)服需及時(shí)清洗；細(xì)胞培養(yǎng)間需定期監(jiān)測CO?濃度、濕度，更換HEPA濾網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)室垃圾需日產(chǎn)日清，避免滋生微生物。二、生物學(xué)常見名詞解釋（一）細(xì)胞生物學(xué)類1.原代培養(yǎng)（PrimaryCulture）從動(dòng)物或植物組織中直接分離細(xì)胞后進(jìn)行的首次體外培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)中需注意組織消化時(shí)間（如小鼠肝組織用膠原酶消化30分鐘），過短細(xì)胞分離不充分，過長則損傷細(xì)胞活性。原代細(xì)胞保留組織特異性，但傳代能力有限（通?！?0代）。2.傳代培養(yǎng)（Subculture）當(dāng)原代細(xì)胞生長至匯合度80%左右時(shí)，通過胰酶消化、離心重懸后接種至新培養(yǎng)瓶的操作。需控制傳代比例（如1:2~1:4傳代），避免細(xì)胞密度過低或過高影響生長。3.細(xì)胞系（CellLine）原代細(xì)胞經(jīng)傳代后形成的細(xì)胞群體，部分細(xì)胞系可無限傳代（如HeLa細(xì)胞系），但可能伴隨遺傳變異。實(shí)驗(yàn)中需定期檢測細(xì)胞系的STR（短串聯(lián)重復(fù)序列），確認(rèn)未發(fā)生交叉污染。4.細(xì)胞株（CellStrain）從細(xì)胞系中篩選出的具有特定性狀（如耐藥性、熒光標(biāo)記）的細(xì)胞群體，遺傳背景相對穩(wěn)定，需在培養(yǎng)基中添加特定因子（如抗生素）維持表型。（二）分子生物學(xué)類1.PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，通過“變性（95℃使DNA解旋）、退火（低溫使引物結(jié)合模板）、延伸（72℃使Taq酶合成新鏈）”三步循環(huán)實(shí)現(xiàn)DNA指數(shù)級擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)中需注意引物特異性（避免非特異性擴(kuò)增）、模板質(zhì)量（無蛋白酶/核酸酶污染）。2.qPCR（實(shí)時(shí)熒光定量PCR）在PCR過程中通過熒光信號實(shí)時(shí)監(jiān)測擴(kuò)增產(chǎn)物量，用于定量基因表達(dá)水平。需設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)曲線（稀釋已知濃度的模板），并通過熔解曲線分析產(chǎn)物特異性（單一峰表示無引物二聚體）。3.RT-PCR（反轉(zhuǎn)錄PCR）將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA后進(jìn)行PCR擴(kuò)增，用于檢測RNA病毒或基因表達(dá)。實(shí)驗(yàn)需使用RNase抑制劑（如RNasin）防止RNA降解，反轉(zhuǎn)錄引物可選擇Oligo(dT)（針對mRNA）或隨機(jī)六聚體（針對總RNA）。4.質(zhì)粒（Plasmid）細(xì)菌中獨(dú)立于染色體的環(huán)狀雙鏈DNA，可作為基因載體（如pET系列質(zhì)粒用于蛋白表達(dá)）。質(zhì)粒提取需去除染色體DNA、RNA及蛋白，常用堿裂解法或試劑盒法，純度可通過OD260/OD280比值判斷（純質(zhì)粒比值約1.8）。（三）微生物學(xué)類1.菌落（Colony）單個(gè)微生物細(xì)胞在固體培養(yǎng)基上繁殖形成的肉眼可見群體，可通過菌落形態(tài)（大小、顏色、邊緣）初步鑒定菌種（如金黃色葡萄球菌菌落為金黃色、圓形、光滑）。2.菌苔（Lawn）大量微生物在培養(yǎng)基表面密集生長形成的連續(xù)菌層，常用于噬菌體效價(jià)測定（通過噬菌斑計(jì)數(shù)）或藥敏試驗(yàn)（菌苔上的抑菌圈表示藥物敏感性）。3.培養(yǎng)基（Medium）人工配制的供微生物/細(xì)胞生長的營養(yǎng)基質(zhì)，分為固體（加瓊脂）、液體（不加瓊脂）兩類。如LB培養(yǎng)基用于大腸桿菌培養(yǎng)，RPMI-1640用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，需根據(jù)菌種/細(xì)胞類型添加血清、抗生素等。4.選擇培養(yǎng)基（SelectiveMedium）抑制雜菌生長、促進(jìn)目標(biāo)菌繁殖的培養(yǎng)基，如含氨芐青霉素的LB培養(yǎng)基可篩選含氨芐抗性基因的重組菌；麥康凱培養(yǎng)基可抑制革蘭氏陽性菌，篩選革蘭氏陰性菌。（四）生物安全類1.生物安全等級（BSL）根據(jù)病原體的致病性、傳播途徑劃分的實(shí)驗(yàn)室防護(hù)等級：BSL-1適用于無害微生物（如大腸桿菌K-12），BSL-2適用于中度危害微生物（如金黃色葡萄球菌），BSL-3/4適用于高致病性微生物（如SARS-CoV-2、埃博拉病毒），需在相應(yīng)等級實(shí)驗(yàn)室操作。2.生物危害標(biāo)志（BiohazardSymbol）用于標(biāo)識含生物危害物的容器、設(shè)備或區(qū)域，提醒人員采取防護(hù)措施。實(shí)驗(yàn)中需在高壓滅菌袋、生物安全柜上粘貼該標(biāo)志。3.氣溶膠（Aerosol）懸浮于空氣中的微小液滴或顆粒，可能攜帶微生物或核酸，需通過“避免劇烈振蕩、使用帶濾芯槍頭、在生物安全柜內(nèi)操作”等方式防止氣溶膠污染。（五）實(shí)驗(yàn)技術(shù)類1.WesternBlot（蛋白質(zhì)印跡）檢測蛋白質(zhì)表達(dá)的技術(shù)，流程為“蛋白電泳→轉(zhuǎn)膜→封閉→一抗孵育→二抗孵育→顯影”。需注意轉(zhuǎn)膜電流/時(shí)間（如恒壓200V轉(zhuǎn)30分鐘）、封閉液選擇（5%脫脂奶或BSA，后者適用于磷酸化蛋白檢測）。2.ELISA（酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)）定量檢測抗原/抗體的方法，分為直接法、間接法、夾心ELISA。實(shí)驗(yàn)需控制孵育溫度（37℃或4℃過夜）、洗滌次數(shù)（每次3-5分鐘，洗板機(jī)需確保孔內(nèi)無殘留液體），避免非特異性結(jié)合。3.流式細(xì)胞術(shù)（FlowCytometry）分析細(xì)胞表型、凋亡、周期的技術(shù)，需將細(xì)胞制成單細(xì)胞懸液，加入熒光抗體或染料（如PI染核），通過激光檢測熒光信號。實(shí)驗(yàn)前需優(yōu)化染色濃度，避免自發(fā)熒光干擾。4.免疫熒光（Immunofluorescence）定位細(xì)胞內(nèi)蛋白的技術(shù)，流程為“細(xì)胞固定→通透→封閉→一抗→熒光二抗→封片”。需注意通透劑選擇（如0.1%TritonX-100）、封片液含防淬滅劑（延長熒光壽命），拍照時(shí)需控制曝光時(shí)間，避免過曝。三、總結(jié)與建議生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性是科研