琼脂糖凝胶浓度选择与称量计算器(附 TBE / TAE 取舍)
「跑多大的胶」这个问题,各家给的答案并不一样。
同样是 0.5% 的胶,Bio-Rad 的表写 1–30 kb,miniPCR 的表写 2–50 kb; 1.0% 那一行,Bio-Rad 是 500 bp–10 kb,miniPCR 是 400–8,000 bp。 常用区间(0.7–2%)三家大体一致,极端浓度处差到两倍。
所以浓度是个粗选:它决定你能不能把两条带分开,不是一把刻度尺。
分辨范围(Bio-Rad Bulletin 6206)
| 浓度 | 分辨范围 |
|---|---|
| 0.50% | 1–30 kb |
| 0.75% | 800 bp–10 kb |
| 1.00% | 500 bp–10 kb |
| 1.25% | 400 bp–7 kb |
| 1.50% | 200 bp–3 kb |
| 2.00% | 100 bp–2.5 kb |
| 3.00% | 40 bp–2 kb |
| 4.00% | 10–400 bp |
3% 和 4% 要用专门的筛分型琼脂糖(sieving agarose),普通琼脂糖配到这个浓度 又脆又难灌。
称量
琼脂糖(g) = 浓度(%) × 凝胶体积(mL) ÷ 100
也就是「1 g 溶在 100 mL 缓冲液里是 1%」。这条没有争议。
但体积容易算多:按胶盘长 × 宽 × 厚算出来的是几何体积,实际不会灌到齐平。 Bio-Rad 自己的表里,7 × 7 cm、0.5 cm 厚列的是 20 mL,几何体积却是 24.5 mL。
这个折扣不是固定比例:同样对着 Bio-Rad 的表,7×7 盘是几何值的 0.82、 15×7 是 0.76、15×15 是 0.89——所以没有一个「通用系数」可用, 谁给你一个固定折扣都是编的。本工具按几何体积算(算术确定,且是上限), 同时把厂商值的区间标出来。多称一点的后果只是胶稍硬,不会失败。
缓冲液:TBE 还是 TAE
这一条和跑胶效果关系不大,和下游关系很大。NEB 的说明:
- TBE 对小片段分辨更好,低于 15 bp 的片段在 TAE 里可能分不开; 常规跑胶 NEB 推荐 TBE。
- 硼酸会抑制很多酶。跑完要切胶回收、拿去连接/酶切/测序的, TBE 残留会带来麻烦,这种场合通常选 TAE。
- 大片段(≥ 12–15 kb)建议 TAE 配低场强(1–2 V/cm)。
一句话:只看带就用 TBE,要把带切下来接着用就用 TAE。
配缓冲液本身见 缓冲液配制计算。
跑完之后
条带位置反推片段大小见 凝胶条带大小—— 那是按 marker 做半对数回归,比肉眼在 marker 之间插值准得多。
这个工具不管什么
- 染料与成像:EB、GelRed、SYBR 各有各的灵敏度与安全要求,不在范围内。
- 电压与时间:取决于胶长和缓冲液,大片段要低场强慢跑(见上)。
- RNA 胶:变性胶(甲醛/乙二醛)是另一套体系,这里只管 DNA 的普通胶。
- 脉冲场:超过 30–50 kb 的分离要 PFGE,常规电泳做不到。
分辨范围表取自 Bio-Rad 公布的 Bulletin 6206;缓冲液取舍取自 NEB 公开的说明。
常见问题
为什么不同资料给的分辨范围不一样?
因为这张表本来就是经验值,各家按自己的产品和条件标定。同样 0.5% 的胶,Bio-Rad 写 1–30 kb,miniPCR 写 2–50 kb;1.0% 那一行一个写 500 bp–10 kb、一个写 400–8,000 bp。常用区间(0.7–2%)三家大体一致,极端浓度处能差到两倍。所以把浓度当粗选用就好——它决定两条带能不能分开,不是刻度尺。
该称多少琼脂糖?
琼脂糖(g) = 浓度(%) × 凝胶体积(mL) ÷ 100,也就是「1 g 溶在 100 mL 里是 1%」。**容易吃亏的是体积**:按胶盘长×宽×厚算出来的是几何体积,实际不会灌到齐平。Bio-Rad 自己的表里 7 × 7 cm、0.5 cm 厚列的是 20 mL,几何体积却是 24.5 mL。而且这个折扣**不是固定比例**——对着同一张表,7×7 盘是 0.82、15×7 是 0.76、15×15 是 0.89,所以没有通用系数可用。本工具按几何体积算并标出厂商值区间,多称一点只是胶稍硬,不会失败。
TBE 和 TAE 到底怎么选?
只看带就用 TBE,要把带切下来接着用就用 TAE。TBE 对小片段分辨更好(低于 15 bp 的片段在 TAE 里可能分不开),NEB 常规推荐 TBE;但**硼酸会抑制很多酶**,切胶回收后拿去连接、酶切、测序时残留会带来麻烦。另外大于 12–15 kb 的片段 NEB 建议用 TAE 配低场强(1–2 V/cm)。
3% 和 4% 的胶为什么不好灌?
普通琼脂糖配到这个浓度又脆又容易凝得不均匀。这两档要用筛分型琼脂糖(sieving agarose),它是专门为小片段分离做的。如果只是偶尔要分 100 bp 以下的片段,用聚丙烯酰胺胶通常比硬灌 4% 琼脂糖省事。
片段跨度很大怎么办?
一块胶分不开两头。比如同时要看 100 bp 和 20 kb,没有哪个浓度能兼顾——表里每一档的上下限差 10–30 倍,跨度超了就只能跑两块不同浓度的胶。超过 30–50 kb 的分离常规电泳做不到,要用脉冲场电泳(PFGE)。
跑完之后怎么估条带大小?
别用肉眼在 marker 之间插值——迁移距离和片段大小是半对数关系,线性插值会系统性高估。站上的[凝胶条带大小](../gel-band-size/)按 marker 做半对数回归,并会把线性内插的偏差一并算给你看。